进程之舞：操作系统中的启动、状态转换与唤醒艺术
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目录
进程队列
1.线性方式
2.链接方式
3.索引方式
进程管理
进程图
进程创建
1.引起创建进程的事件:
2.进程的创建过程(创建原语)
进程终止
1.引起进程终止的事件
2.终止进程的主要操作过程!
进程阻塞
1.引起进程阻塞的事件
2.进程阻塞的过程
进程唤醒
唤醒过程
进程队列
为了便于查找，系统把所有的PCB用适当的方式组织起来，一般有以下三种形式
(1)线性方式
(2)链接方式
(3)索引方式
1.线性方式
优点:管理简单，不需要额外的开销，容易实现。
缺点:限定了最大进程数目;降低调度效率，挑选一个适合运行的PCB须对表项扫描，平均要花费查半个PCB表长的时间;不适合频繁进程调度。
早期的UNIX系统就是采用这种方式。
2.链接方式
- 把处于同一状态的进程按照一定方式链接成一个队列。
>就绪队列
>阻塞队列:根据不同的阻塞原因组织成多个阻塞队列
等待磁盘I/0队列
- 等待磁带I/O队列每一个队列有一个专用队列指针指出该队列中第一个进程PCB所在位置。
- 现代Unix采用这种方式。
- 链接方式优点
管理方便，PCB进程数目不受限制，使用灵活，检索速度和内存使用效率可以提高
- 链接方式缺点
动态分配内存的算法比较复杂;队列的操作(如挂链，摘链)也花费时间
3.索引方式
用索引表记载进程的PCB地址
相同状态的进程在同一索引表中;
不同状态的，分别设置各自的PCB索引表
- 就绪索引表
- 阻塞索引表
- 索引方式优点
索引方式是线性表方式的改进，克服了线性表的缺点，检索速度快
- 索引方式缺点
通常须采用多张索引表，增加所占内存空间;加大管理难度
- 由于单CPU的计算机系统中，任何时候只有一个进程处于运行状态。
- 系统专门设置一个指针指向当前运行进程的PCB。
- UNIX系统中就有一个CURPRO指针，指向现运行进程的PCB。
进程管理
进程图
进程图(进程家族图)--Process Graph
- 描述进程家族关系的有向树一棵进程树表示一个家族，根结点是祖先。
- 一个子进程只有一个父进程
- A——B: A是B的父进程 B是A的子进程
进程创建
1.引起创建进程的事件:
(1)系统初始化:当开机引导OS时，会创建许多进程
(2)派生新进程:应用进程利用系统调用创建一个或多个进程，使新进程以并发方式完成特定任务，
(3)用户请求:为完成用户提出的某些请求
(4)调度新作业:批处理系统中为每个提交的作业创建相应的进程
2.进程的创建过程(创建原语)
PCB是进程存在的唯一标识，所以创建一个进程的主要任务是为其建立一个PCB。
使用创建原语创建进程的过程
- 申请一个空闲的PCB
- 为新进程分配空间
- 初始化PCB
- 将新进程插入就绪队列
UNIX/Linux中的fork（）系统调用实现进程创建功能。
进程终止
1.引起进程终止的事件
(1)正常终止
(2)异常终止
(3)外部干扰:进程应外界的请求而终止运行
2.终止进程的主要操作过程!
- 找到指定进程的PCB，终止该进程的运行
- 回收该进程所占用的全部资源
- 终止其所有子孙进程，回收它们所占用的全部资源。
- 将被终止进程的PCB从原来队列中摘走，以后由父进程从中获取数据，并释放它
进程阻塞
1.引起进程阻塞的事件
处于运行状态的进程，在其运行过程中期待某一事件发生，当被等待的事件还没有发生时，由进程自己执行阻塞原语，使自己由运行态变为阻塞态。
- 等待键盘输入:
- 等待磁盘的数据传输完成;
- 等待其它进程发送一个信息
当某进程期待的事件已经到来时，唤醒进程
2.进程阻塞的过程
- 索引方式缺点
- 索引方式优点
- 链接方式缺点
- 链接方式优点
