第二章 进程管理

进程的描述

1. 程序的顺序执行

   先进入内存的程序先执行，在一个程序执行完毕之前，不能执行其他程序。具有的特点如下：

   （1）顺序性；（2） 封闭性；（3）可再现性程；

2. 程序的并发执行

   程序的并发执行是指在同一时间间隔内运行多个程序。具有的特点如下：

   （1） 间断性；

   （2） 失去封闭性。

3. 进程的定义

   定义 1：进程是允许并发执行程序在某个数据集合上的运行过程。

   定义 2：进程是由正文段、用户数据段及进程控制块共同组成的执行环境。

4. 进程的特征

   （1） 并发性。

   （2） 动态性。

   （3） 独立性。

   （4） 异步性。

   （5） 结构特征

5. 进程和程序的比较

   （1）进程是动态的，程序是静态的；

   （2）进程是有生命期的，而程序没有生命期，可以做文档资料，长期保存。

   进程与程序的联系：

   （1） 进程总是对应至少一个特定的程序。

   （2） 一个程序可以对应多个进程。

6. 进程控制块的定义

   进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的数据结构

7. 进程控制块中的信息

   （1） 进程标识符信息：进程标识符用于唯一标识一个进程。

   （2） 处理机状态信息：进程控制块中保留的处理机状态信息通常包括通用寄存器、指令计数器、程序状态字 PSW 和用户栈指针。

   （3）进程调度信息：进程状态信息、进程优先级和进程调度所需的其他信息。

   （4）进程控制信息：程序和数据的地址、进程同步和通信机制、资源清单，以及链接指针

8. 进程的三种状态

   进程有三种基本状态： 就绪态、执行态、 阻塞态

9. 进程的组织

   (1) 链接方式：具有相同状态的进程的进程控制块用其中的链接字链接成一个队列。

   （2） 索引方式：根据所有进程的状态，建立几张索引表，索引表的每一个表项指向一个 PCB 的物理块。

   （3） 进程队列：当系统中有很多进程时，可以把进程控制块用队列组织起来，形成进程队列。

进程的控制

1. 进程的创建

   通常在下列情况下需要创建新进程：

   （1）用户登录；

   （2）作业调度；

   （3）提供服务；

   （4）应用请求;

   创建进程的步骤：

   （1）申请空白 PCB；

   （2）为新进程分配资源；

   （3）初始化进程控制块；

   （4）将新进程插入就绪队列;

2. 进程的阻塞

   通常在下列情况下需要进行进程的阻塞和唤醒操作：

   （1）请求系统服务；

   （2）启动某种操作；

   （3）新数据尚未到达；

   （4）无新工作可做。

   完成进程阻塞的简化过程:

   （1）将进程的状态改为阻塞态；

   （2）将进程插入相应的阻塞队列；

   （3）转进程调度程序，从就绪进程中选择进程为其分配 CPU。

3. 进程的唤醒

   （ 1） 将进程从阻塞队列中移出；

   （ 2） 将进程状态由阻塞态改为就绪态；

   （ 3） 将进程插入就绪队列。

4. 进程的终止

   通常在下列情况下，进程会被终止：

   （ 1）当进程正常执行完毕，调用终止进程的系统调用，请求操作系统删除该进程；

   （ 2）一个进程调用适当的系统调用，终止另外一个进程；父进程终止其子进程的原因可能有以下几个：

   （ 1）子进程使用了超过它所分配到的一些资源；

   （ 2） 分配给子进程的任务已不再需要；

   （ 3） 父进程退出，如果父进程终止，那么操作系统不允许子进程继续。

   完成进程终止的一般过程：

   （ 1）从进程 PCB 中读进程状态；

   （ 2）若进程正在执行，则终止进程的执行；

   （ 3）若进程有子孙进程，在大多数情况下需要终止子孙进程。

   （ 4）释放资源。

   （ 5）将终止进程的PCB 移出。