进程与程序的区别

为什么要引入进程概念？为了能使程序并发执行，并且可以对并发执行的程序加以描述和控制进程的基本特点是什么？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：进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进进程与程序有何联系和区别？（1）程序是指令的有序集合，其本身没有任何运行的含义它是一个静态的概念。

而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态概念。

（2）程序的存在是永久的。

而进程则是有生命期的，它因创建而产生，因调度而执行，因得不到资源而暂停，因撤消而消亡。

（3）程序仅是指令的有序集合。

而进程则由程序、数据和进程控制块组成。

4）进程与程序之间不是一一对应的，即同一程序同时运行于若干不同的数据集合上，它将属于若干个不同的进程；而一个进程可以执行多个程序。

设系统中有n（n>2）个进程，且当前不执行进程调度程序，试考虑下述4种情况：上述情况中，不可能发生的情况是哪些？请说明原因。

就绪队列中有2个进程且n个进程处于等待状态，这样系统中就有n+2个进程，与题目条件不符合；另外如果没有运行进程且就绪队列非空，处理机不应休闲，而应该调度一个进程来运行，因此A错误。

在单用户系统中，有n个进程，问排在就绪队列和等待队列中进程个数的范围是什么？当资源不够用时他就自动挂起，只有等到资源被申请到时才进入队列所以一般<=n47 1）若系统中没有运行进程，是否一定没有就绪进程？为什么？若系统中既没有运行进程，也没有就绪进程，系统中是否就没有进程？为什么？有可能。

例如在系统死锁的情况下，进程处于占有等待资源的状态，应当即不属于运行态，也不属于就绪态;或者在进程都处于阻塞状态等待I/O完成时，这些进程即不属于运行态，也不属于就绪态。

在采用优先级进程调度时，运行进程是否一定是系统中优先级最高的进程？从调度性、并发性、拥有资源及系统开销几个方面，对进程和线程进行比较。

第一章1．操作系统的目标是什么？答：方便性，有效性，可扩充性，开放性。

2．什么是计算机操作系统。

答：是计算机系统中的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使得用户能够合理、方便、有效地使用计算机，使整个计算机系统能高效运行的一组程序模块的集合。

3．操作系统的三种基本类型是什么。

答：批处理操作系统，分时系统，实时系统4．试说明多道批处理操作系统的优缺点。

答：优点是资源利用率高，系统吞吐量大。

缺点是平均周转时间长，无交互能力。

5．试叙述多道程序设计的基本概念。

答：在多道批处理系统中，用户所提交的作业首先存放在外存上并排成一个队列，成为“后备队列”；然后，按一定的作业调度算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU和系统中的各种资源。

6.简述分时系统的工作原理和特征。

答：（1）分时系统采用时间片轮转法，将CPU的访问时间平均分给每个用户，使每个用户都可以访问到中央计算机资源。

（2）分时系统的特性：多路性，独立性，及时性，交互性。

7．操作系统的五大管理功能是什么？答：处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口8．操作系统的四个基本特征。

答：操作系统的四个基本特征分别是：（1）并发性：在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时运行。

但在单处理机系统中，每一时刻仅能执行一道程序，故微观上这些程序是在交替执行的。

（2）共享性：共享是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用。

根据资源属性不同分为互斥共享方式和同时访问方式。

（3）虚拟性：在操作系统中的所谓“虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。

（4）异步性：在多道程序环境下，允许多个进程并发执行，但由于资源等因素的限制，通常，进程执行并非“一气呵成”，而是以“走走停停”的方式运行。

第三章1.简述进程和程序的区别。

分别解释一下程序，进程和线程的概念和
区别?
问题：分别解释一下程序，进程和线程的概念和区别? 回答：
程序是计算机指令的集合它，以文件的形式存储在磁盘上。

进程是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动。

进程是资源申请、调度和独立运行的单位，因此，它使用系统中的运行资源，而程序不能申请系统资源，不能被系统调度，也不能作为独立运行的单位，因此，它不占系统的运行资源。

线程：进程中的一个单一的连续控制流程。

一个进程可以拥有多个线程。

线程又称轻量级进程，它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。

系统会为每个线程分配一个时间片。

在java中每个线程都有一个优先级。

java运行时系统实现了一个用于调度线程执行的线程调度器，用于确定某一时刻由哪个线程在CPU上运行。

在java中，线程通常是抢占式的而不需要时间片分配进程（分配给每个线程相等的CPU时间的进程），但实际上只有一个线程在运
行。

该线程一直运行到它终止进入等待状态，或者另一个具有更高优先级的线程变成可运行状态。

在后一种情况下，低优先级的线程被高优先级的线程抢占，高优先级的线程获得运行的机会。

java线程调度器支持不同优先级线程的抢占方式，但其本身不支持相同优先级线程的时间片轮换。

java运行时系统所在的操作系统支持时间片的轮换，则线程调度器就支持相同优先级线程的时间片轮换。

第2章习题1试说明进程和程序之间的区别和联系。

解进程和程序是既有区别又有联系的两个概念。

(1)进程是动态的，程序是静态的。

程序是一组有序的指令集合，是一个静态的概念；进程则是程序及其数据在计算机上的一次执行，是一个动态的集合。

离开了程序，进程就失去了存在的意义，但同一程序在计算机上的每次运行将构成不同的进程。

程序可看作是电影的胶片，进程可以看作电影院放电影的过程。

(2)一个进程可以执行多个程序，如同一个电影院的一场电影可放映多部影片。

(3)一个程序可被多个进程执行，如同多个影院同时利用一个电影的胶片放映同一部电影。

(4)程序可以长期保存，进程只能存在于一段时间。

程序是永久存在的，而进程有从被创建到消亡的生命周期。

举例说明多道程序系统失去了封闭性和再现性。

解例如，有两个循环程序A和B，共享一个变量N。

程序A每执行一次时，都要做N：=N+1操作；程序B则每执行一次时，都要执行print(N)操作，然后再将N的值置成“0”。

程序A和B在多道程序系统中同时运行。

假定某时刻变量N的值为n，可能出现下述三种情况：(1)N：=N+1 在print(N)和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n+1、n+1、0；(2)N：=N+1 在print(N)和N：=0之后，此时得到N值变化过程为n 、0 、1；(3)N：=N+1 在print(N)之后和N：=0之前，此时得到N值变化过程为n、n+1、0。

所以，在A、B程序多次执行过程中，虽然其每次执行时的环境和初始条件都相同，但每次得到的结果却不一定相同。

两个并发进程P1和P2的程序代码在下面给出。

其中，A、B、C、D和E均为原语。

P1: begin P2: beginA; D;B; E;C; endend请给出P1、P2两个进程的所有可能执行的过程。

解P1和P2进程以不可预知的速度推进，它们所有可能的执行过程为：(1)A→B→C→D→E (2)A→B→D→E→C(3)A→B→D→C→E (4)A→D→B→E→C(5)A→D→B→C→E (6)A→D→E→B→C(7)D→E→A→B→C (8)D→A→B→C→E(9)D→A→B→E→C (10)D→A→E→B→C在操作系统中为什么要引入进程这一概念？解在单道程序设计环境下，CPU被一道程序独占，CPU严格按该程序的指令顺序来执行。

简答题1．什么是进程？进程和程序有什么区别与联系？进程是程序的一次执行过程，它由程序段、数据段和进程控制块（PCB）三个部分构成。

进程是一个动态的概念，从建立到消亡，有自己的生命周期；而程序是计算机指令的集合，是一个静态的概念，只要用户或系统不主动删除，它会一直存在于计算机中。

在多道程序环境下，程序的执行已经失去了它原有的封闭型和可再现性，程序必须以进程为载体才能并发执行。

一个程序能对应多个进程，即一个程序可（同时或不同时）依托多个进程被执行。

附加：为什么要建立线程？线程和进程有什么区别和联系？（见何炎祥教材P51页2.4节）为了减轻程序在并发执行时的时空开销。

2.在进程的整个生命周期中，可能要经历哪几种状态？简述引起各种状态变迁的典型原因。

参考解答：在一个进程的生命周期中至少要经历三种不同的状态：就绪状态态、执行状态和阻塞（等待）状态。

此即为“三状态模型”。

在三状态模型中，三种状态之间可能的变迁与变迁原因为：就绪状态->执行状态：排在就绪队列中的进程当获得处理机的时候，会由就绪态变为执行态；执行状态->就绪状态：（1）当采用时间片轮转进行处理机调度的时候，一个正在执行的进程执行完一个时间片，则被迫放弃处理机，由执行态变为就绪态，同时调度程序将处理机被分派给下一个就绪队列里的进程；（2）若采用可剥夺的优先级高者优先的调度方法，当一个进程正处于执行状态的时候，一个更高优先级的进程到来，会使得当前正执行的进程被迫放弃处理机，变为就绪态，同时调度程序将刚到达的高优先级进程调度到处理机上执行；（3）采用多级反馈队列调度，当有更高优先级的进程到来时，正在执行的进程会放弃处理机，回到本队列的末尾排队，状态也由执行态转为就绪态；等等。

执行状态->阻塞状态：（1）一个正在处理机上执行的进程，由于需要I/O操作，放弃处理机，把自己阻塞起来，等待I/O操作的完成；（2）一个正在处理机上执行的进程，由于执行了P操作而等待，也会把自己置为等待（阻塞）状态；阻塞状态->就绪状态：（1）当一个进程等待的I/O操作完成的时候，该进程会被唤醒，由阻塞状态变为就绪状态；（2）一个由于执行了P（或wait）操作被阻塞的进程，当其它进程释放了它等待的资源（如执行了V（或signal）操作），则该进程被唤醒，由阻塞态变为就绪态；等等。

第2章进程管理“练习与思考”解答1．基本概念和术语进程、进程互斥、进程同步、临界资源、临界区、死锁进程是程序在并发环境中的执行过程。

进程互斥：各个进程彼此不知道对方的存在，逻辑上没有关系，由于竞争同一资源（如打印机、文件等）而发生相互制约。

进程同步：各个进程不知对方的名字，但通过对某些对象（如I/O缓冲区）的共同存取来协同完成一项任务。

临界资源：一次仅允许一个进程使用的资源。

临界区：在每个进程中访问临界资源的那段程序。

死锁是指在一个进程集合中的每个进程都在等待仅由该集合中的另一个进程才能引发的事件而无限期地僵持下去的局面。

2．基本原理和技术（1）在操作系统中为什么要引入进程概念？它与程序的区别和联系是什么？在操作系统中，由于多道程序并发执行时共享系统资源，共同决定这些资源的状态，因此系统中各程序在执行过程中就出现了相互制约的新关系，程序的执行出现“走走停停”的新状态。

这些都是在程序的动态过程中发生的。

用程序这个静态概念已不能如实反映程序并发执行过程中的这些特征。

为此，人们引入“进程”这一概念来描述程序动态执行过程的性质。

进程与程序的主要区别是：·进程是动态的；程序是静态的。

·进程有独立性，能并发执行；程序不能并发执行。

·二者无一一对应关系。

·进程异步运行，会相互制约；程序不具备此特征。

但进程与程序又有密切的联系：进程不能脱离具体程序而虚设，程序规定了相应进程所要完成的动作。

（2）进程的基本状态有哪几种？通常在操作系统中，进程至少要有三种基本状态。

这三种基本状态是：运行态、就绪态和阻塞态（或等待态）。

（3）用如图3-23所示的进程状态转换图能够说明有关处理机管理的大量内容。

试回答：①什么事件引起每次显著的状态变迁？②下述状态变迁因果关系能否发生？为什么？（A）2→1 （B）3→2 （C）4→1图3-23 进程状态转换图①就绪→运行：CPU空闲，就绪态进程被调度程序选中。

什么是进程，进程与程序的主要区别是什么？
进程是指⼀个具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动。

进程与程序的区别：
1、程序是指令的有序集合，是⼀个静态概念，其本事没有任何运⾏的含义。

⽽进程是程序在处理机上的⼀次执⾏过程，是⼀动态的概念。

2、程序可以作为⼀种软件资料长期保存，⽽进程则是有⼀定⽣命周期的，它能够动态的产⽣和消亡。

3、进程是⼀个能独⽴运⾏的单位，能与其他进程并⾏活动。

4、进程是竞争计算机系统有限资源的基本单位，也是进⾏处理机调度的基本单位。

程序⽆此该概念。

5、进程与程序之间⽆⼀⼀对应关系。

不同的进程可以包含同⼀程序，同⼀程序在执⾏中也可以产⽣多个进程。

6、程序是记录在介质上指令的有序集合，⽽进程则由程序、数据和进程控制块3部分组成。

第四章习题及解答4-3 什么是进程？进程与程序的主要区别是什么？答：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次活动。

进程与程序的主要区别是：(1) 程序是指令的有序集合，是一个静态概念。

进程是程序在处理机的一次执行过程，是一个动态概念。

进程是有生命期的，因创建而产生，因调度而执行，因得到资源而暂停，因撤消而消亡；(2) 进程是一个独立的运行单元，是系统进行资源分配和调度的独立单元，而程序则不是。

(3) 进程与程序之间无一一对应关系。

一个程序可以对应多个进程，一个进程至少包含一个程序。

4-4 图4.2标明程序段执行的先后次序。

其中：I表示输入操作，C表示计算操作，P 表示打印操作，下角标说明是对哪个程序进行上述操作。

请指明：（1）哪些操作必须有先后次序? 其原因是什么？（2）哪些操作可以并发执行? 其原因又是什么？答：(1) ①I n、C n和P n之间有先后顺序要求，这是由于程序本身的逻辑要求。

②使用同一设备的不同的程序段，如C1…C n，I1…I n，P1…P n，之间有先后顺序要求，这是由于设备某一时刻只能为一个程序服务。

(2) 不同程序使用不同设备时，占用不同设备，无逻辑关系，可以并发执行，如I2和C1；I3、C2和P1。

4-9 某系统进程调度状态变迁图如图4.31(1) 什么原因会导致发生变迁2、变迁3、变迁4 ？答：发生变迁2的原因：时间片到发生变迁3的原因：请求I/O或其他系统调用发生变迁4的原因：I/O完成或其他系统调用完成(2) 在什么情况下，一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁1 ？答：一个进程的变迁3 能立即引起另一个进程发生变迁的条件是，就绪队列非空。

(3) 下列因果变迁是否可能发生？若可能，需要什么条件？a. 2→1；b. 3→2；c. 4→1答：a. 2→1 不需要条件，一定会发生。

b. 3→2 不可能发生。

c. 4→1 可能发生，条件：就绪队列为空，或在可剥夺调度方式下，转变为就绪状态的进程优先级最高。

进程的基本概念计算机中，CPU是最宝贵的资源，为了提⾼CPU的利⽤率，引⼊了多道程序设计的概念。

当内存中多个程序存在时，如果不对⼈们熟悉的“程序”的概念加以扩充，就⽆法刻画多个程序共同运⾏时系统呈现出的特征。

⼀、进程的引⼊多道程序系统中，程序具有：并⾏、制约以及动态的特征。

程序概念难以便是和反映系统中的情况：1. 程序是⼀个静态的概念程序是完成某个功能的指令集和。

系统实际上是出于不断变化的状态中，程序不能反映这种动态性。

2. 程序概念不能反映系统中的并⾏特性例如：两个C语⾔源程序由⼀个编译程序完成编译，若⽤程序概念理解，内存中只有⼀个编译程序运⾏（两个源程序看作编译程序的输⼊数据），但是这样⽆法说明⽩内存中运⾏着两个任务。

程序的概念不能表⽰这种并⾏情况，反映不了他们活动的规律和状态变化。

就像不能⽤菜谱（程序）代替炒菜（程序执⾏的过程）⼀样（这句话我稍微修改了⼀下，感觉应该是这样表诉才对）。

⼆、进程的定义进程：⼀个具有⼀定独⽴功能的程序关于某个数据集合的⼀次运⾏活动，是系统进⾏资源分配和调度运⾏的基本单位。

三、进程与程序的差别1. 进程是⼀个动态的概念进程是程序的⼀次执⾏过程，是动态概念。

程序是⼀组有序的指令集和，是静态概念。

2. 不同的进程可以执⾏同⼀个程序区分进程的条件：所执⾏的程序和数据集合。

两个进程即使执⾏在相同的程序上，只要他们运⾏在不同的数据集合上，他们也是两个进程。

例如：多个⽤户同时调⽤同⼀个编译程序编译他们编写的C语⾔源程序，由于编译程序运⾏在不同的数据集合（不同的C语⾔源程序）上，于是产⽣了⼀个个不同的进程。

3. 每个进程都有⾃⼰的⽣命周期当操作系统要完成某个任务时，它会创建⼀个进程。

当进程完成任务之后，系统就会撤销这个进程，收回它所占⽤的资源。

从创建到撤销的时间段就是进程的⽣命期。

4. 进程之间存在并发性在⼀个系统中，同时会存在多个进程。

他们轮流占⽤CPU和各种资源。

5. 进程间会相互制约进程是系统中资源分配和运⾏调度的单位，在对资源的共享和竞争中，必然相互制约，影响各⾃向前推进的速度。