《操作系统 - 清华大学》8 -1：进程管理：进程的定义
进程管理在操作系统中占据着核心地位，是保障系统稳定、高效运行的关键所在。
内容概述
主要内容。
- 从进程的基础概念切入，详细介绍什么是进程，包括它的定义、组成结构、特点，以及进程的控制结构。
- 探究进程在整个生命周期里状态是如何变化的。
- 介绍与进程紧密相关的线程概念，深入了解二者的区别与联系。
- 研究进程间如何进行通信，实现数据交换和活动交互。
- 探讨如何确保进程同步与互斥，让程序执行得更加准确。
- 解决进程管理中的难题——死锁问题。这些内容，构建起了进程管理的核心知识体系。
进程的描述
这部分重点聚焦于进程的定义、组成特点以及控制结构，属于进程的静态表述层面。而后续要讲的进程状态变化，则属于动态表述部分。
- 进程在生活中的体现：进程的概念相对抽象，我们先从生活中的实例来理解它。大家在使用计算机时，其实进程的“影子”随处可见。比如说，看任务管理器中运行程序列表。从某种角度看，这些运行的程序，就可以视为进程的直观体现，它代表了程序在执行过程中的一种描述。
- 总结：借助计算机使用场景中运行程序的实例，将抽象的进程概念具象化。
- 进程对系统资源的占用：再看动态监控图，我们能看到CPU利用率一会儿高一会儿低，内存占用情况也在不断变动。这背后的“推动者”就是进程，进程在运行时，会动态地占用CPU资源，时而占用多，时而占用少。同时，在运行过程中，它还会占用一定的内存空间，甚至通过网络进行数据交互。这表明进程不仅是程序的执行过程，还会消耗CPU、内存、网络，甚至像文件系统这类I/O资源。
- 总结：通过展示系统资源使用情况的动态变化，揭示进程运行与系统资源占用之间的关系，进一步丰富对进程概念的理解。
- 进程概念的产生背景：那为什么要有进程这个概念呢？回顾一下操作系统的发展历程，答案就清晰了。早期，操作系统只能支持运行一个程序。但随着计算机技术突飞猛进，CPU性能越来越强，内存容量越来越大，我们可以在内存中装入更多可运行的程序。这时，再单纯用“程序”这个概念来描述操作系统中运行的各个程序，就不太合适了。比如说，同一个程序可能会被多次运行，那么这些在内存中的多个程序实例该如何表示呢？于是，进程的概念应运而生，它能够更精准地描述程序在整个执行过程中的状态和行为。
- 总结：讲述进程概念产生的历史背景，解释从“程序”到“进程”概念演变的原因，帮助理解进程概念的本质和重要性。
- 进程的定义及形成过程：下面，我们来明确一下进程的定义：进程是一个具有一定独立功能的程序，在一个数据集合上的一次动态执行过程。
我们结合这张程序执行流程图（展示程序从编写到执行的流程示意图）来理解。首先，我们编写一个具有特定功能的小程序，经过编译后，它就变成了包含代码段、数据段以及其他数据结构的可执行程序，这个可执行程序以文件形式存储在文件系统中，处于静态未运行状态。只有当操作系统将这个可执行程序调入内存，让CPU按照顺序执行程序中的一条条指令，对相应的数据进行处理，完成特定功能时，这个动态执行的过程才形成了进程。可以说，进程是由静态程序在操作系统的“激活”下，于内存中“动起来”的动态过程，它和静态程序有着明显的区别，但又紧密相连，因为进程执行的功能归根结底是由程序代码决定的。- 总结：详细阐述进程的定义和形成过程，从程序编写、编译到在操作系统中执行的各个环节进行剖析，帮助准确把握进程的定义，区分进程与程序的差异与联系。