第二章 进程与线程
2.1.1 进程的概念、组成与特征
本节总览
- PCB + 程序段（指令序列） + 数据段（数据、变量）
- 特征：动态、并发、独立（独立获得资源、独立接受调度） 异步、结构
- 进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
- PCB 记录进程信息：status， envs context，cpu info，res
- 特征：五大特性，重要的有动态性，独立性，异步性
程序是静态的，进程是动态的
PID —— 进程的身份证
PCB —— 有关于进程的详细信息
有印象即可
进程的组成 —— PCB + 程序段 + 数据段
PCB 给操作系统用
程序段、数据段 给进程用
程序的运行 与 进程的创建
程序或数据属于某个进程？
严格来说 ，进程是动态的；进程实体（映像）是静态的，相当于快照
再次反思，PCB 是给系统用的，程序段和数据段是给进程本身用的
PCB 是进程存在的唯一标志
2.1.2 进程的状态与转换、进程的组织
- 进程有几种状态？ 5 = 3+ 2
- 就绪态和阻塞态的区别：就绪态万事俱备，只欠cpu；阻塞态，缺其他资源或事件
- 进程状态间的转换：
- 就绪态 -> 运行态。 进程被调度，cpu 竭诚为您服务！
- 运行态 -> 就绪态。服务结束，请您先暂作休息。
- 运行态 -> 阻塞态。 没有系统资源，或主动等待一个事件发生。
- 阻塞态 -> 就绪态。 就等你pua了。不对，就等你cpu了
New and ready
- 进程正在被创建，那就是创建态 New
- 进程被创建完成，其他资源也分配给它了，但CPU资源还不能给它，便进入“就绪态”Ready
Are you ready？ Come on~~
运行态 Running
cpu 正在为您服务
阻塞态 Block
- 等待系统其他资源的分配，或等待其他进程的效应 （有CPU资源，但却一些其他的系统资源）
我等待的外卖还没来~ 还不能上车。
终止态 terminated
exit 886
一鲸落万物生。不带走一片尘土。
进程状态的转换关系图
还没进入状态的 UNUSED
- 正在创建的 EMBRYO
- 整装待发的 RUNNABLE
- 正在运行的 RUNNING
- 晚高峰堵车的 SLEEPING
- 即将逝去的 ZOMBIE
5 = 3 + 2
- 为什么分成3 + 2
- state 记录进程状态
进程的组织 —— 链接方式
像不像线性表？？像不像队列？
进程的组织——索引方式
有点像hash 表
2.1.3 进程控制
2.1_3_进程控制.pdf
本节总览
- 进程控制，控制的是什么？ 控制的是进程的转态转换。
- 为什么原语那么重要？原语的应用场景？原语的实现原理 ？
- 原语，一气呵成，不可被中断，所以其具备可靠性。
- 原语的重要应用场景就包括本节要学的，进程的状态转换。
- 原语的实现原理—— 关中断与开中断之间的程序执行 不可被打扰
提问：为什么用原语？原语的实现原理是什么？
答：原语执行后将一气呵成，不可中断；原语利用了开、关中断
提问：为什么需要用到原语？如果不用原语会出现哪些翻车的情况？
答：原语一气呵成；如果不用原语，有可能会存在 进程状态字被修改，但所处队列还没改过来的情况。
提问：如何实现原语？
答：“关中断”到“开中断”之间的所有指令都不会被中断所干扰，这些指令会被cpu一气呵成地执行。期间接受的中断，会在开中断指令执行后才被处理。
cpu 执行关中断指令后，就不会再检查/例会中断信号。直到执行开中断指令后才会恢复中断检查。
创建原语
提问：什么情况下会创建进程？
答：
用户登陆：分时系统，用户登陆成功。（java 中学过多线程，用户登陆会创建一个新的线程，可以类比一下）
作业调度：多道批处理系统，为进入内存的新作业创建新进程
提供服务：操作系统创建新的进程为用户提供服务
应用请求：创建子进程
撤消原语
提问：什么情况下会终止进程？
答：
正常结束：exit
异常结束：exception 整数除以0等异常
外界干预：用户主动杀死进程 ctrl + alt + del
阻塞与唤醒原语
为什么阻塞原语和唤醒原语必须成对使用啊？
阻塞原语干了啥？
找到pcb
保护进程的现场，将state 设置成 阻塞态
将pcb 插入相应事件的等待队列
引起阻塞的原因
等待系统分配资源
配合其他进程
等待事件
进程的唤醒要干啥？
在阻塞队列中找到pcb
state 改为就绪态
将pcb 挪到就绪队列，等待被调度
何时被唤醒？
等待的事件发生了！
切换原语
注：切换原语，是在运行态和就绪态之间的切换。前面的阻塞与唤醒，是在阻塞态和就绪态之间转换。
切换原语要保存运行环境的上下文。例如，切换前一时刻的PSW，PC 等寄存器 的值。
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