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进程定义 进程状态 PCB（进程控制块） PCB的内容 PCB的组织方式 进程的控制 进程的创建 4种主要事件会导致进程的创建： 进程创建的过程 进程的终止 终止原因 终止过程 进程同步 临界资源 信号量同步机制 1、整型信号量 2、AND型信号量 3、信号量集 经典进程同步问题

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进程定义

进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，进程包括程序段、数据和PCB

进程状态

3种基本状态：
就绪状态：进程获得了除处理机CPU之外的所有资源（可以有多个，排成就绪队列）
执行状态：进程的程序正在处理机上执行（单CPU中只有一个进程处于该状态）
阻塞状态：因发生某事件（如请求I/O，申请缓存空间等）而暂停执行的状态（也称为睡眠状态或等待状态）
引入挂起状态后则有5种进程状态，关系如下图

PCB（进程控制块）

PCB的内容

1、进程标识符
用于唯一标识一个进程，可分为2种，一种是内部标识符，是进程的唯一序号，一种是外部标识符，由创建者提供名字
2、处理机状态
CPU处理进程的现场信息，包括通用寄存器、指令计数器、程序状态字PSW、用户堆栈指针等信息
3、进程调度信息
进程状态
进程优先级
进程调度的其它信息（如进程已等待CPU的时间、进程已执行的时间总和等）
事件（进程由执行状态变成阻塞状态的事件，即阻塞原因）
4、进程控制信息
程序和数据的地址
进程同步和通信机制（如消息队列，信号量等）
资源清单（列出进程在运行期间所需的全部资源）
链接指针（给出本进程所在队列的下一个进程的PCB的首地址）

PCB的组织方式

线性方式、链接方式、索引方式

进程的控制

进程的创建

4种主要事件会导致进程的创建：

1、系统初始化
2、正在运行的程序执行了创建进程的系统调用
3、用户请求创建一个新进程
4、一个批处理作业的初始化

进程创建的过程

1、申请空白PCB（获得唯一数字标识符，并从PCB集合中取一个空白PCB）
2、为新进程分配其运行所需的资源（包括各种物理和逻辑资源，如内存、文件、I/O设备、CPU时间等）
3、初始化PCB
4、如果进程就绪队列能够纳新进程，便将新进程插入就绪队列

进程的终止

终止原因

1、正常退出
2、出错退出
3、严重错误
4、被其它进程杀死

终止过程

根据标识符从PCB集合中找出该进程的PCB
若进程处于执行状态，则立即终止进程的执行，
若进程还有子孙进程，应将所有子孙进程也都终止
将进程的资源归还给父进程或者系统
将进程的PCB从队列中移出

进程同步

临界资源

一个时刻只能由一个进程使用的资源，对临界资源的使用，应采用互斥的原则，如何互斥？有许许多多不同的方法，各有优劣
临界资源的同步准则：
1、空闲让进（临界资源空闲时允许一个进程进入临界区使用资源）
2、忙则等待（当临界资源被访问时，其它进程需等待）
3、有限等待（进程应保证在有限时间内可以进入临界区，避免进入“死等”状态）
4、让权等待（当进程不能进入临界区时，应立即让出CPU）

信号量同步机制

1、整型信号量

由以上P、V操作两个操作实现

2、AND型信号量

为解决一个进程需使用多个临界资源而设计的

3、信号量集

对AND信号量的扩展，更方便使用

经典进程同步问题

生产者消费者问题
阅览室管理问题
读者写者问题
过独木桥问题
哲学家进餐问题