进程与pcb简介

Posted 2023-04-04

参考技术A 进程的定义：

进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

进程的特征:

1、结构性特征，进程的根本——PCB

2、动态性（进程最基本特征）

3、并发性（多个进程实体同存于内存中，在一段时间内同时运行。）

4、独立性

5、异步性

进程的三种基本状态：

1、就绪状态(Ready)

进程获得除CPU之外的所有必需资源，一旦得到CPU控制权，可立即运行。就绪态、阻塞态的进程可有多个。一般讲它们分别排称一个队列，称就绪队列、阻塞队列。

2、运行状态(Running)

进程已获得所有运行必需的资源，正在处理机上执行。单处理机系统，执行态的进程只有一个。

3、阻塞状态(Blocked)

正在执行的进程由于发生某事件（请求I/O、申请缓冲、时间片到）而暂时无法执行时，便放弃CPU后暂停。阻塞队列有的会根据不同原因再排成多个队列。

（4、挂起状态 就绪的、但不会被调度执行）

系统调度进程的过程：

1、查该进程的PCB，获取其状态、优先级

2、根据PCB保存的处理机状态信息，恢复现场

3、根据PCB中程序和数据的内存始址，找到其程序和数据

4、执行中的同步信号等也要查阅PCB，暂停时进程执行的处理机环境保存回PCB。

进程控制块（PCB）简介：

1、进程控制块是进程存在的唯一标志；

2、是进程管理和控制的最重要的数据结构（进程标识符信息 、处理机状态信息、进程调度信息、进程控制信息）；

3、PCB的组织方式：链接方式（同一状态的PCB，依靠链接指针链接成队列），索引方式（同状态的PCB同样集中记录，但以索引表的方式记录PCB的地址）。

进程与PCB

 

进程控制

进程控制的基本过程：

   进程的创建

   进程的终止

   进程的阻塞与唤醒

   进程的挂起和激活

进程中的亲属关系

   一般使用进程树表示：

                          

1 创建进程：

(1) 申请空白PCB

(2) 为新进程分配资源

              主要是内存资源的处理

(3) 初始化进程控制块

              标识符（包括父进程的）、程序计数器指向程序入口地址，就绪态、优先级等信息的填写。

(4) 将新进程插入就绪队列

 注：os通过调用进程创建原语Create()创建新进程

2 进程终止

原因：(1)正常结束

           (2)异常结束

         （3）外界干预

步骤：

(1) 根据进程标示符，检索出该进程PCB，读其状态。

       *IF 执行态，立即终止该进程，置调度标志为真，指示重新进行调度。

       *IF 有子孙进程，亦应予以终止，以防成为不可控进程。

(2) 归还全部资源至其父进程或系统。

(3) 将该进程PCB从所在队列或链表中移出。

3 进程的阻塞与唤醒

引起阻塞与唤醒的事件：

     请求系统服务的满足情况

     启动某种需等待（I/O）操作 

     合作需要的新数据尚未到达

     执行某功能的进程暂时无新工作可做(如发送数据进程)

阻塞与唤醒过程:

  由进程调用阻塞原语阻塞自己，是主动行为：

（1）将PCB中的状态改为阻塞

（2）该PCB加入到阻塞队列中

（3）转进程调度，将处理机分配给另一进程

（4）进行进程切换，即根据两切换进程的PCB，保护与重新设置处理机状态。

   注：阻塞与唤醒原语作用相反，成对使用

     

 

4 进程的挂起与激活

挂起原语将指定进程或阻塞进程挂起。

（1）检查被挂起进程的状态，活动就绪则改为静止就绪，活动阻塞则改为静止阻塞

（2）将该PCB复制到内存（方便检查）/外存（对换）指定区域

（3）*若挂起的进程是执行态，则需重新进行进程调度。

注：  

?  若挂起进程在外存上，将其调入内存

?  检查进程状态，若处于静止就绪，则改为活动就绪，若处于静止阻塞，则改为活动阻塞