"计算机操作系统的进程管理与特性"

《进程管理》是计算机操作系统课程中的一个重要章节，讲解了进程的概念、特征和管理方法。在多道程序设计环境中，为了提高系统资源利用率和作业吞吐量，允许多个程序并发执行，但这些程序失去了封闭性，并具有间断性和不可再现性的特点。 为了更好地描述和控制程序的并发执行，操作系统引入了进程的概念。进程是指进程实体的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。为了使参与并发执行的程序能独立运行，必须为之配置一个专门的数据结构，这就是进程控制块（PCB）。系统利用PCB来描述进程的基本情况和运行状态。进程映像由程序段、相关数据段和PCB三部分构成，进程映像是静态的，而进程是动态的。PCB是进程存在的唯一标志，它包含了进程的各种信息，如进程标识符、程序计数器、寄存器、内存指针等。 进程具有以下特征：首先，进程是动态的，具有一定的生命周期，包括创建、就绪、运行、阻塞和终止等阶段；其次，进程可以并发执行，即多个进程能够在有限的资源下同时进行，实现并行计算；此外，进程还具有串行性，即进程内部的指令是按照顺序执行的；最后，进程之间存在相互制约的关系，例如共享资源的竞争和互斥访问。 进程管理是操作系统中的重要任务之一，主要包括进程的创建、调度、同步与通信、资源分配和撤销等操作。进程创建是指在系统中动态地生成新的进程，可以通过调用fork()函数或者使用系统调用来实现。进程调度是指根据一定的策略和算法，将处于就绪状态的进程分配给CPU进行执行。同步与通信是指不同进程之间的协作和数据交换，常见的方式有信号量和管程等。资源分配是指操作系统为每个进程分配所需的资源，如内存空间、文件描述符等。进程撤销是指在进程执行完毕或异常终止时，操作系统将其相关资源回收。 总之，进程管理是一个复杂而重要的任务，在计算机操作系统中起着至关重要的作用。通过合理地管理进程，可以提高系统的并发性和共享性，更好地利用系统资源，提高作业的执行效率和系统的整体性能。掌握进程管理的原理和方法对于理解操作系统的工作机制和应用开发具有重要意义。