进程基本概念中的典型问题分析

1.6.4　进程基本概念中的典型问题分析

【实例5】在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？

解答：在操作系统中引入进程概念，是为了实现多个程序的并发执行。传统的程序不能与其他程序并发执行，只有在为之创建进程后，才能与其他程序（进程）并发执行。这是因为并发执行的程序（即进程）是“停停走走”地执行，只有在为它创建进程后，在它停下时，方能将其现场信息保存在它的PCB中，待下次被调度执行时，再从PCB中恢复CPU现场而继续执行，而传统的程序却无法满足上述要求。

建立进程带来的好处是使多个程序能并发执行，这极大地提高了资源利用率和系统吞吐量。但管理进程也需付出一定的代价，包括进程控制块及协调各运行的机构所占用的内存空间开销，以及为进行进程间的切换、同步及通信等所付出的时间开销。

【实例6】试比较进程与程序的异同。

解答：进程和程序是紧密相关而又完全不同的两个概念。

（1）每个进程实体中包含了程序段和数据段这两个部分，因此说进程与程序是紧密相关的。但从结构上看，进程实体中除了程序段和数据段外，还必须包含一个数据结构，即进程控制块PCB。

（2）进程是程序的一次执行过程，因此是动态的：动态性还表现在进程由创建而产生，由调度而执行、由撤销而消亡，即它具有一定的生命周期。而程序则只是一组指令的有序集合，并可永久地存放在某种介质上，其本身不具有运动的含义，因此是静止的。

（3）多个进程实体可同时存放在内存中并发地执行，其实这正是引入进程的目的。而程序（在没有为它创建进程时）的并发执行具有不可再现性，因此程序不能正确地并发执行。

（4）进程是一个能够独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位。而因程序（在没有为它创建进程时）不具有PCB，所以它是不可能在多道程序环境下独立运行的。

（5）进程与程序不一一对应。同一个程序的多次运行，将形成多个不同的进程；同一个程序的一次执行也可以产生多个进程（如UNIX中通过fork调用）；而一个进程也可以执行多个程序（如UNIX中通过exec调用）。