进程控制

1.什么是进程控制？
首先它是一种功能，它能完成创建进程，终止已完成的进程，将因发生异常而无法继续运行的进程置于阻塞状态，负责进程运行中的状态转换等工作。

2.它是怎么实现的呢？
进程控制一般由OS内核中的原语实现。（在后边将详细说明什么是原语）

3.OS内核（即核心部分）
不同类型的规模的OS，它们的内核所包含的功能间存在着一定的差异，但大部分的OS内核包含以下两方面的功能：
A.支撑功能：
（1）中断处理。中断处理是内核最基本的功能，是整个OS赖以活动的基础，OS中有许多重要的活动。如各种类型的的系统调用，键盘命令的输入，进程调度，设备驱动等，都需要中断处理来进行实现。（在实际应用中，为了减少处理机的中断时间，提高程序执行的并发性，内核在对中断进行“有限处理后”，便转入相关的进程，由这些进程继续完成后续的处理工作）
（2）时钟管理。它是内核的一项基本功能，OS的许多活动都需要它来支撑，比如时间轮转调度中时钟管理是必要的。
（3）原语操作。所谓原语，就是由若干条指令组成的，用于完成一定功能的过程。它与一般过程的区别在于他们是原子操作（不可中断，要么不做，要做就全做完）。所以原语操作就是用原语来进行的一些操作。

B.资源管理功能：
（1）进程管理。
（2）存储器管理。
（3）设备管理。

4.进程的创建
在OS中每当出现了创建新进程的请求后，OS便调用进程创建原语Creat按照下面步骤来进行：
（1）申请空白PCB：为新进程申请到唯一的数字标识符，并从PCB集合中索取一个空白的PCB。
（2）为新进程分配其运行所需的资源。（这些资源包括各种逻辑资源，如内存，文件，I/O设备，CPU时间等）
（3）初始化PCB(进程控制块)。PCB的初始化包括：初始化标识信息（将系统分配的标识符和父进程标识符填入新PCB中），初始化处理机状态信息（让程序计数器指向程序的入口让栈指针指向栈顶），初始化处理机控制信息（将进程的状态设置为就绪状态或静止就绪状态）
（4）如果进程就绪队列能接纳新进程，便将进程插入就绪队列中。
5.引起创建进程的事件
为了让程序之间能并发运行，应先为它们分别创建进程。
导致一个进程去创建另一个进程的典型事件有四类：
（1）用户登录。
（2）作业调度。
（3）提供服务。
（4）应用请求。
6.进程的层次结构
在OS中，允许一个进程创建另一个进程，通常把创建进程的进程称为父进程，被创建的进程称为子进程，他们之间有继承关系。（类似于java的类和子类）
所以就有了下面的进程图：

7.进程的终止
如果OS中发生了要求终止进程的某事件，OS便调用进程终止原语按下述过程去终止指定进程：
（1）根据被终止的进程的标识符，从PCB集合中检索出该进程的PCB,从中读出该进程的状态。
（2）若要被终止的进程正处于执行的状态，应立即终止该进程的执行，并置调度标志为真，用于指示该进程被终止后应重新进行调度。
（3）若该进程还有子孙进程，还应该将其所有子孙进程都终止，以防它们成为不可控的进程。
（4）将被终止进程所拥有的全部资源或者归还给其父进程，或者归还给系统。
（5）将被终止进程PCB从所在队列中移除，等待其他的程序来收集。

8.引起进程终止的事件
（1）正常结束。
（2）异常结束。
（3）外界干预。

9.进程的阻塞和唤醒
1）阻塞过程：正在执行的进程，如果发生了引起进程阻塞的事件，进程便会通过调用阻塞原语block将自己阻塞。
2）唤醒过程：当被阻塞进程所期待的事发生时，或其所期待的数据已经到达，则由有关进程调用唤醒原语wakeup，将等待该事件的进程唤醒。wakeup执行的过程是：首先把被阻塞的进程从等待该事件的阻塞对列中移出，将其PCB中现行状态由阻塞改为就绪，然后再将该PCB插入到就绪对列中。
10.引起进程阻塞和唤醒的事件
（1）向系统请求共享资源失败
（2）等待某种操作完成
（3）新数据尚未达到
（4）等待新任务的到达

11.进程的挂起与激活
1）进程的挂起：当OS中出现了引起进程挂起的事件时，OS将利用挂起原语操作suspend将指定的进程或处于阻塞状态的进程挂起。suspend的执行过程是：首先检查被挂起的进程的状态，若处于活动就绪（阻塞）状态，就将其改为静止就绪（阻塞）状态。为了方便用户或父进程考查该进程的运行状况，把该进程的PCB复制到指定的内存区域，最后，若被挂起的的进程正在执行，带转向调度程序重新调度。
2）进程的激活：当OS中发生激活进程的事件时，OS将利用激活原语active，将指定的进程激活。类似于挂起的反过程。

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