进程描述

  • 定义
    • 程序运行的过程，一个具有一定功能的程序在一个数据集合上的一次动态执行过程
  • 组成
    • 代码
    • 数据
    • 计数器值，指示下一条运行的指令
    • 一组通用寄存器的当前值，堆、栈
    • 一组系统资源
  • 特点
    • 动态创建、结束进程
    • 并发性：进程可以被独立调度并占用处理机运行；并发、并行
    • 独立性：不同进程的工作不相互影响（不同进程分配不同的页面，有不同的地址空间）
    • 制约性：因访问共享数据/资源或进程间同步而产生制约

  • 控制结构

    • 进程控制块（Process Control Block, PCB）：

      • 操作系统管理控制进程运行所用的信息集合。操作系统用PCB来描述进程的基本情况以及运行变化的过程，PCB是进程存在的唯一标志。

        操作系统为每个进程都维护了一个PCB,用来保存与该进程有关的各种状态信息

    • PCB组成

      • 进程标识信息
      • 处理机状态信息保存区
        • 用户可见寄存器
        • 控制和状态寄存器
        • 栈指针
      • 进程控制信息
        • 调度和状态信息
        • 进程间通信信息
        • 存储管理信息（内存、存储空间的数据结构）
        • 进程所用资源
        • 有关数据结构连接信息

    • PCB的组织方式

      • 链表：同一状态的进程其PCB成一链表，多个状态对应多个不同的链表

        各状态的进程形成不同的链表：就绪链表、阻塞链表

      • 索引表：同一状态的进程归入一个index表（由index指向PCB）,多个状态对应多个不同的index表

        各状态的进行形成不同的索引表：就绪索引表、阻塞索引表

进程状态

进程三种基本状态

  • 运行
  • 就绪
  • 阻塞

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集成其它基本状态

  • 创建状态
  • 结束状态

  • image.png

    上下文切换

    停止当前运行进程（从运行状态改变成其他状态）并且调度其它进程（转变成运行状态）

  • 必须存储上下文（寄存器【PC, SP, …】，CPU状态，…）

  • 必须能被快速恢复

    进程队列

    操作系统为活跃进程准备了进程控制块（PCB）,并将进程控制块放置在合适的队列中

  • 就绪队列

  • 等待I/O队列

  • 僵尸队列

    进程控制

  • fork()

  • vfork()
    • Copy on Write(COW)

      线程

进程间通信

进程互斥与同步

死锁