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操作系统的概念

操作系统是介于硬件和应用软件之间的一个系统软件，它直接运行在裸机上，是对计算机硬

件系统的第一次扩充;操作系统负责管理计算机中各种软硬件资源并控制各类软件运行;操作系统是人与计算机之间通信的桥梁，为用户提供了一个清晰、简洁、友好、易用的工作界面。用户通过使用操作系统提供的命令和交互功能实现对计算机的操作。图2—18描述了程序执行过程中操作系统的作用和地位。

操作系统中的重要概念有进程、线程、内核态和用户态。

1)进程

进程(Process)是操作系统中的一个核心概念。进程(Process)，顾名思义，是指进行中的程

序，即：进程=程序+执行。

进程是程序的一次执行过程，是系统进行调度和资源分配的一个独立单位。或者说，进程是一个程序与其数据一道在计算机上顺利执行时所发生的活动，简单地说，就是一个正在执行的程序。一个程序被加载到内存，系统就创建了一个进程，程序执行结束后，该进程也就消亡了。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。其中，进程是动态的，而程序是静态的;进程有一定的生命期，而程序可以长期保存;一个程序可以对应多个进程，而一个进程只能对应一个程序。

为什么要使用进程?在冯·诺伊曼体系结构中，程序常驻外存，当执行时才被加载到内存中。为了提高CPU的利用率，为了控制程序在内存中的执行过程，就引入了“进程”的概念。

在Windows、Unix、Linux等操作系统中，用户可以查看到当前正在执行的进程。有时“进程”又称“任务”。例如，图2—19所示是Windows xP的任务管理器(按Ctrl+Alt+Del键)，从图中可以看到共有33个进程正在运行，记事本(notepad.exe)程序被同时运行了3次，因而内存中有3个这样的进程。利用任务管理器可以快速查看进程信息，或者强行终止某个进程。当然，结束一个应用程序的最好方式是在应用程序的界面中正常退出，而不是在进程管理器中删除一个进程，除非应用程序出现异常而不能正常退出时才这样做。

现代操作系统把进程管理归纳为：“程序”成为“作业”进而成为“进程”，并被按照一定规则进行调度。

程序是为了完成特定的任务而编制的代码，被存放在外存(硬盘或其他存储设备)上。根据用户使用计算机的需要，它可能会成为一个作业，也可能不会成为一个作业。

作业是程序被选中到运行结束并再次成为程序的整个过程。显然，所有作业都是程序，但不是所有程序都是作业。

进程是正在内存中被运行的程序，当一个作业被选中后进入内存运行，这个作业就成为进程。等待运行的作业不是进程。同样，所有的进程都是作业，但不是所有的作业都是进程。

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