行程


行程 (简体)

行程英語Process,中國大陸譯作进程)是電腦中已執行程式的實體。行程本身不會執行,是執行緒的容器。程式本身只是指令的集合,行程才是程式(那些指令)的真正執行。若干行程有可能與同一個程式相關聯,且每個行程皆可以同步(循序)或不同步(平行)的方式獨立執行(多執行緒即每一個執行緒都代表一個行程)。現代電腦系統可在同一段時間內載入多個程式和行程到記憶體中,並藉由時間共享(或稱多任務),以在一個處理機上表現出同時(平行性)執行的感覺。同樣的,使用多執行緒技術的作業系統或電腦架構,同樣程式的平行行程,可在多 CPU 主機或網路上真正同時執行(在不同的 CPU 上)。行程為現今分時系統的基本運作單位。

目錄

名稱

  • 整批系統環境,行程稱為工作jobs)。
  • 分時系統環境,行程稱為使用者程式user progams)或任務tasks)。
  • 在多數情況,工作與行程是同義詞,但行程(process)已較為人接受

概念

使用者下達執行程式的命令後,就會產生行程。同一程式可產生多個行程(一對多關係),以允許同時有多位使用者執行同一程式,卻不會相衝突。

行程需要一些資源才能完工作,如CPU使用時間、記憶體、檔案以及I/O裝置,且為依序逐一進行,也就是任何時間內僅能執行一項行程。

內容

一個電腦系統行程包括(或者說「擁有」)擁有下列資料:

  • 那個程式的可執行機器碼的一個在記憶體的影像。
  • 分配到的記憶體(通常包括虛擬記憶體的一個區域)。記憶體的內容包括可執行代碼、特定於行程的資料(輸入、輸出)、呼叫堆疊、堆棧(用於保存運行時運數中途產生的資料)。
  • 分配給該行程的資源的作業系統描述子,諸如檔案描述子(Unix 術語)或檔案控制代碼(Windows)、資料源和資料終端。
  • 安全特性,諸如行程擁有者和行程的權限集(可以容許的操作)。
  • 處理機狀態(內文),諸如暫存器內容、物理記憶體定址等。當行程正在執行時,狀態通常儲存在暫存器,其他情況在記憶體。

狀態

行程在執行時,狀態(state)會改變。所謂狀態,就是指行程目前的動作:

  • 新生(new):行程新產生中。
  • 執行(running):正在執行。
  • 等待(wating):等待某事發生,例如等待使用者輸入完成。
  • 就緒(ready):排班中,等待CPU。
  • 結束(terminated):完成執行。

各狀態名稱可能隨不同作業系統而相異;任何時間可能有多個行程為等待、就緒,但必定僅有一個行程在執行。

行程控制表

主條目:行程控制表

執行緒

主條目:執行緒

排程

主條目:排程

行程間通訊(Inter-process communication)

主條目:行程間通訊
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