进程控制与执行状态：核心态与用户态的区分

在第2章"进程描述与控制"中，讨论了处理机的两种执行模式——核心态和用户态，以及它们的作用是保护操作系统和关键数据免受用户程序的潜在威胁。核心态允许操作系统直接访问硬件资源，而用户态则用于普通程序执行，以确保安全。 章节的核心内容围绕进程展开，首先介绍了进程的特征，包括其动态性和并发性。进程不再是单个独立的、封闭的实体，而是系统中的活跃元素，能够在多道程序环境中并行执行。在多道程序设计之前，程序的执行是顺序且封闭的，但这种模式无法适应并发环境下的共享资源和不确定性。 进程的三种基本状态被讨论，包括就绪状态（等待CPU调度）、运行状态（正在处理器上执行）和阻塞状态（等待某个事件完成）。进程控制块（PCB）作为操作系统用来描述和管理进程的重要数据结构，包含了进程的基本信息，如程序地址、堆栈指针、当前状态等。 章节还详细解释了进程控制，如进程的创建、调度、同步和通信，这些都是实现并发和资源共享的关键。引入线程的概念，虽然在一个进程中可以有多个线程同时执行，但在SMP（对称多处理器）系统中，线程与进程的关系和调度策略成为重要内容。 通过示例程序，展示了进程并发执行时可能出现的不确定性和非确定性，这正是进程引入的主要原因。在多道程序环境下，程序的封闭性和可再现性被打破，需要进程模型来描述和管理这些并发行为，以保证系统的正确性和资源的有效利用。 最后，2.1节定义了进程的典型特征，如动态性、并发性、独立性和异步性，这些都是进程在操作系统中扮演重要角色的基础。通过理解这些概念，用户可以深入掌握操作系统如何在复杂的并发世界中管理任务的执行和资源的分配。