进程的概念，组成和特征（PCB）

1.进程的概念

进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

• 程序:是静态的，就是个存放在磁盘里的可执行文件，就是一系列的指令集合。
• 进程(Process) :是动态的，是程序的一次执行过程。
• 同一个程序多次执行会对应多个进程。

2.进程的组成：PCB

一个进程实体（进程映像）由PCB、程序段、数据段组成。
进程是动态的，进程实体（进程映像）是静态的。
进程实体反应了进程在某一时刻的状态（如: x++后，x=2)

1.进程的描述信息

• 进程标识符PID：当进程被创建时，操作系统会为该进程分配一个唯一的、不重复的“身份证号”
• 用户标识符UID

2.进程控制块（PCB）

• 操作系统要记录PID、进程所属用户ID (UID)：基本的进程描述信息,可以让操作系统区分各个进程。
• 还要记录给进程分配了哪些资源（如:分配了多少内存、正在使用哪些I/O设备、正在使用哪些文件)：可用于实现操作系统对资源的管理。
• 还要记录进程的运行情况（如:CPU使用时间、磁盘使用情况、网络流量使用情况等)：可用于实现操作系统对进程的控制、调度。
• 进程当前状态:就绪态/阻塞态/运行态
• 处理机相关信息：如PSW、PC等等各种寄存器的值(用于实现进程切换)

这些信息都被保存在一个数据结构PCB ( Process Control Block）中，即进程控制块。

操作系统需要对各个并发运行的进程进行管理，但凡管理时所需要的信息，都会被放在PCB中。

PCB是进程存在的唯一标志,当进程被创建时，操作系统为其创建PCB，
当进程结束时，会回收其PCB。

3.程序段

程序的代码(指令序列)

4.数据段

运行过程中产生的各种数据(如:程序中定义的变量)。

注：

1. PCB是给操作系统用的。程序段、数据段是给进程自己用的,与进程自身的运行逻辑有关。
2. 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
3. 一个进程被“调度”，就是指操作系统决定让这个进程上CPU运行.

3.特征

程序是静态的，进程是动态的，相比于程序，进程拥有以下特征:

1.动态性

进程是程序的一次执行过程，是动态地产生、变化和消亡的.
动态性是进程最基本的特征。

2.并发性

内存中有多个进程实体，各进程可并发执行。

3.独立性

进程是能独立运行、独立获得资源、独立接受调度的基本单位。

4.异步性

各进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，操作系统要提供“进程同步机制"来解决异步问题。
异步性会导致并发程序执行结果的不确定性。具体会在“进程同步”

5.结构性

每个进程都会配置一个PCB。结构上看，进程由程序段、数据段、PCB组成。