PCB進程控制塊

獨立運行基本單位的標志：創(chuàng)建進程時創(chuàng)建PCB，進程結(jié)束時回PCB，進程隨之消亡。系統(tǒng)是通過PCB，感知進程的存在。PCB已成為，進程存在于系統(tǒng)中的唯一標志。

實現(xiàn)間斷性運行方式：進程暫停運行時，必須保留，運行時的CPU等相關(guān)信息。進程被再次運行時，需恢復(fù)CPU等相關(guān)信息。

提供進程管理需要的信息：當(dāng)進程開始運行時，根據(jù)該進程PCB中，記錄的程序和數(shù)據(jù)，在內(nèi)存或外存中起始地址指針，找到相應(yīng)的程序和數(shù)據(jù)。

提供進程調(diào)度需要的信息：只有處于就緒狀態(tài)的進程，才能被調(diào)度。而進程的狀態(tài)就記錄在PCB中、以及優(yōu)先級、等待時間、已執(zhí)行時間等其他信息。

實現(xiàn)與其他進程的同步與通信：進程同步機制，用于實現(xiàn)多進程協(xié)調(diào)運行。在PCB中，具有實現(xiàn)進程通信的區(qū)域或通信隊列指針等。

PCB進程控制塊中的信息：PCB中的信息大致上可分為4類，分別是：進程標識符、CPU狀態(tài)、調(diào)度信息、控制信息。

進程標識符：分外部標識符和內(nèi)部標識符，外部標識符即進程名稱，可由父進程指定，通常包括字符和數(shù)字的組成。內(nèi)部標識符，由操作系統(tǒng)提供的，具有唯一性的進程ID。

CPU狀態(tài)：主要由各種寄存器中內(nèi)容組成，如通用寄存器、指令計數(shù)器（下一條指令的地址）、程序狀態(tài)（狀態(tài)信息、條件碼、執(zhí)行方式、屏蔽中斷等標志）和棧指針（指向用于存放過程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)及調(diào)用地址的系統(tǒng)棧的棧頂）構(gòu)成。

調(diào)度信息：包含進程狀態(tài)、進程優(yōu)先級、其他信息、事件（阻塞原因）。

進程狀態(tài)，是進程調(diào)度和對換時的依據(jù)，優(yōu)先級高的進程，應(yīng)優(yōu)先獲得CPU執(zhí)行。

控制進程所必須的信息，包括程序和數(shù)據(jù)的存儲地址，以便調(diào)度該進程執(zhí)行時，能從PCB中找到其程序和數(shù)據(jù)，進程同步和通信機制，如消息隊列、信號量等。

進程的創(chuàng)建和終止過程

創(chuàng)建進程過程：向操作系統(tǒng)申請空白PCB及進程ID、分配運行所需的資源、初始化PCB、等待插入進程調(diào)度就緒隊列。

相關(guān)資源或從操作系統(tǒng)或從父進程獲得，資源需求需提前告知，操作系統(tǒng)或父進程好為其分配資源。

PCB至少有2種信息需要初始化

1.標識信息，即將本進程ID和父進程ID填入PCB控制塊中

2.狀態(tài)信息，指令計數(shù)器指向程序的入口地址、棧指針指向棧頂控制信息。

進程的終止分為：讀取進程狀態(tài)、終止進程、終止子孫進程、釋放資源、移出PCB隊列。

操作系統(tǒng)通過進程ID從PCB集合中檢索出該進程的PCB，從中讀出該進程的狀態(tài)。

如果該進程狀態(tài)為執(zhí)行態(tài)，則終止進程的執(zhí)行，并重置調(diào)度標志位真。

如果該進程擁有子孫進程，則一并將所有子孫進程終止，防止子孫進程成為僵尸進程等不可控的進程。

接著釋放資源，將資源歸還給操作系統(tǒng)或父進程。最后就是移出PCB隊列了，等待其他進程搜集信息。

進程阻塞和喚醒的事件

1.請求系統(tǒng)服務(wù)而得不到滿足時，如問系統(tǒng)請求打印。

2.啟動的操作需同步時：如該操作和請求該操作的進程需同步運行。

3.新數(shù)據(jù)尚未到達：如進程A寫，進程B讀，則A未寫，完B不能讀。

4.無新工作可做。

進程的掛起和激活

1.進程的掛起過程，由進程自己，或其父進程suspend原語完成。將該進程PCB移到指定區(qū)域，注意狀態(tài)的改變，有可能要重新調(diào)度。

2.進程的激活過程，激活active原語激活進程。激活原語將進程從外存調(diào)入內(nèi)存，檢查該進程的現(xiàn)行狀態(tài)并進行相應(yīng)操作。