进程的状态与转换、控制、定义、组成、组织方式和特征

进程的状态与转换

运行、就绪、阻塞态，是进程的三种基本状态。

进程的控制

定义：实现进程状态的转换
通过原语实现。原语通过开中断和关中断来实现保证原语的执行是原子性的。
相关的原语有：

• 进程的创建
• 进程的终止
• 进程的阻塞
• 进程的唤醒
• 进程的切换

定义

为了方便OS 的管理，完成程序的并发执行，进入了进程、进程实体的概念

进程实体：

由PCB、程序段、数据段组成。
其中PCB是系统为每一个程序分配的一个数据结构，称为进程控制块（PCB），用来描述进程的各种信息（如程序代码的存放位置），操作系统通过PCB来管理进程，因此PCB中包含着操作系统管理进程的各种信息。

进程：

PCB、程序段、数据段组成了进程实体。一般情况下，我们就把进程实体称为进程。创建进程就是创建进程实体中的PCB，而撤销进程实体就是删除PCB。
注意：PCB是进程存在的唯一标志。

从不同的角度，进程可以有不同的定义：

• 进程是程序执行一次的过程
• 进程是一个程序及数据在处理机上执行时所发生的活动
• 进程是具有独立功能的程序在数据集上运行的过程，他是操作系统资源分配调度的独立单位
• 进程是进程实体的运行过程，是系统资源分配和调度的独立单位。

组成

PCB的构成

进程标识PID： 是由操作系统分配的唯一ID
各种寄存器值：当进程切换的时候，会把当前进程的情况进行记录，这些记录就会保存到PCB中，如程序计数器等。

进程的组成

组织方式

在一个系统中，通常有数百上千个的PCB。为了能让他们加以有效的管理，应该用适当的方式把这些PCB组织起来。
进程的组织方式有两种：
链接方式：按照进程的状态将PCB分为多个队列，操作系统持有指向各个队列的指针。如执行指针，就绪队列指针，阻塞队列指针，阻塞队列指针等
索引方式：根据进程状态的不同，建立几张索引表，操作系统持有指向各个索引的指针。类似于链接方式，只不过指针指向的是不同索引表，如就绪索引表，阻塞索引表等，

特征

动态性：进程执行一次的过程是动态产生、变化和消亡的
并发性：内存中有多个进程实体，各个进程可以并发的执行
独立性：进程是独立运行、获得资源、独立接受调度的基本单位
异步性：各个进程以独立的、不可预知的速度向前推进。操作系统要提供“进程同步机制”来解决异步问题
结构性：每个进程都会配置一个PCB。结构上看，进程由程序段、数据段、PCB组成