- 时间：2020-12-04 11:51 编辑：于文华 来源：蚂蚁 阅读：228
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摘要：大家好,今天给大家讲解的是多道程序设计（通俗易懂地讲解为什么引入进程和进程）的相关内容,共分为以下几步介绍通俗易懂地讲解为什么引入进程和进程,感兴趣的朋友可以跟着学习一下。
通俗易懂地讲解为什么引入进程和进程
1.1、进程的引入 程序就是指令运行的集合体，CPU是按照指令顺序不断运行的，一般芯片上电后，从Reset的中断指令处开始运行。一般编写裸机程序为顺序执行的程序，其特点：具有封闭性和可再现性。但是，程序的顺序执行是低效的，举个例子，加入程序顺序执行到一个软件等待过程，则等待过程中，CPU指令是空转的，因此从时间上来看，指令执行是低效的。 现实中，程序往往是并发执行和进行资源地共享，从而导致各程序在执行过程中出现相互制约的关系，程序的执行表现出间断性的特征。这些特征都是在程序的执行过程中发生的，是动态的过程，而传统的程序本身是一组指令的集合，是一个静态的概念，无法描述程序在内存中的执行情况，即我们无法从程序的字面上看出它何时执行，何时停顿，也无法看出它与其它执行程序的关系，因此，程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程的特征。为了深刻描述程序动态执行过程的性质，人们引入“进程（Process）”概念。
2.2、进程的概念:进程的概念是60年代初首先由麻省理工学院的MULTICS系统和IBM公司的CTSS/360系统引入的。进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体。它不只是程序的代码，还包括当前的活动，通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
3.3、操作系统引入进程的概念的原因:从理论角度看，是对正在运行的程序过程的抽象；从实现角度看，是一种数据结构，目的在于清晰地刻划动态系统的内在规律，有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。
4.4、进程的特征动态性：进程的实质是程序的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
5.5、进程与程序的关系程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂时的。进程更能真实地描述并发，而程序不能；进程是由程序和数据两部分组成的。进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程。操作系统的特征是并发和共享。
6.5、进程的影响 在多道程序环境下，程序的并发执行代替了程序的顺序执行，并发执行破坏了程序的封闭性和可再现性，使得程序和计算不再一一对应。此外，并发执行又导致了资源共享和资源竞争，这造成了各并发执行的程序间可能存在相互制约的关系。因此，并发执行的程序已不再处于一个封闭的系统中，从而出现了
许多新的特征，即独立性、并发性、动态性以及并发程序相互间的制约性。程序这个静态概念已经无法真实地反映并发程序执行的特征，所以我们需要一个能够描述并发程序执行过程且用来共享资源的基本单位——进程，即“可以并发执行的程序在一个数据集合上的一次执行过程。”影响：多个程序能并发执行，提高了资源利用率和系统吞吐量。
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于文华)
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