计算机操作系统秋招学习第一轮（四）

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主要参考书籍：《CSAPP》、《图解操作系统》、《MOS现代操作系统》

上一篇主要就是进程概念的阐述与拓展

本篇我们来学习一下：  如何控制进程



控制进程，即控制进程的相关操作，创建什么的...



## 进程的控制结构

操作系统用**进程控制块（PCB）**对进程进行控制
PCB中包含了很多进程的相关控制信息

从代码的层面来看：
PCB就是一个含有很多与进程相关成员的**结构体**或者是**类对象**
抽象来看：
PCB就是**一张表**，上面填满了进程上的信息，或者是**一个块**（存储空间），块（存储空间）里堆放着进程的信息

```c++

• PCB是进程存在的唯一标识，有进程，肯定有PCB。

具体含有什么信息

1. 进程描述信息
   • 进程标识符（PID）：记录你是哪一个进程咯 相当于是进程的名字
   • 用户标识符（UID）：记录进程归属于哪些用户使用
2. 进程控制和管理信息
   • 进程当前状态：之前提到的那些状态
   • 进程优先级：进程抢占CPU的优先级别
3. 资源分配清单
   • 内存地址空间
   • 虚拟地址空间
   • 已打开的文件列表
   • 所使用的IO设备列表
4. CPU相关信息
   • CPU中寄存器的值

上下文

CPU上下文切换

CPU在执行程序的时候，需要有特定的程序计数器和CPU寄存器（让CPU知道程序任务在哪里加载，又从哪里开始运行）
这些都是CPU执行程序时所需的环境，这个环境就称为上下文。

进程上下文切换

进程的上下文切换不仅包含了虚拟内存、栈、全局变量等用户空间的资源，还包括了内核堆栈、寄存器等内核空间的资源。

而能让进程上下文切换实现的就是PCB表中的数据

PCB之间如何组织在一块

链表

最基本就是用链表组织在一块

如何管理

对进程进行控制

进程的创建

创建进程：

• 为新的进程分配一个唯一的进程标识符，并且申请一个PCB，内存空间是有限的，如果PCB申请失败则无法创建。
• 为进程分配资源，此处如果资源不够，那么进程就会进入等待状态。
• 初始化PCB
• 如果进程的调度队列能够接收新的进程，那就将进程插入到就绪队列中，等待被调度。

进程的阻塞

进程需要等待一件事情（或者一个、一些条件）时，可以通过调用阻塞语句来使自己进入阻塞状态，而唤醒阻塞进程需要另一个进程

阻塞进程的详细过程：

• 找到将要被阻塞的对应进程的PID的PCB
• 如果该进程处于运行状态，就保护现场，然后将该进程转成阻塞状态，并停止其运行
• 将该PCB插入到阻塞队列当中去

进程的唤醒

处于阻塞的进程绝不可能唤醒自己

阻塞进程在等待一个唤醒IO事件，需要由别的进程发消息给它

唤醒过程如下：

• 在事件的阻塞队列中找到对应唤醒进程的PCB
• 将其设为就绪状态，并从阻塞队列中移除
• 将进程PCB插入到就绪队列中，等待调度程序调度

进程的终止

终止进程：三种方式

正常结束

异常结束

外部干预

终止流程：

进程的上下文切换（详细）

什么情况会引起进程的上下文切换

这个常考

哪些场景？