操作系统-04-进程控制

前言

• 什么是进程控制？
  进程控制的主要功能是对系统中的所有进程实施有效的管理,它具有创建新进程、撤销已有进程、实现进程状态转换等功能。简而言之就是实现进程状态切换。

1. 概念

• 使用原语进行实现

• 大致流程

这里说明一下调度和切换的区别：
调度是指决定资源分配给哪个进程的行为，是一种决策行为
切换是指实际分配的行为，是执行行为
一般来说现有资源调度，后有进程切换

2. 进程控制相关原语

进程控制会导致进程状态的转换。无论哪个原语,要做的无非三类事情:

1. 更新PCB中的信息(如修改进程状态标志、将运行环境保存到PCB、从PCB恢复运行环境)

   a.所有的进程控制原语一定都会修改进程状态标志

   b.剥夺当前运行进程的CPU使用权必然需要保存其运行环境

   c.某进程开始运行前必然要恢复期运行环境

2. 将PCB插入合适的队列

3. 分配/回收资源

以下针对每种原语进行说明：

• 进程创建

  • 创建原语
    1.申请空白PCB
    ​2.为新进程分配所需资源
    3.初始化PCB
    4.将PCB插入就绪队列​

  • 引发事件
    1.分时系统，用户登录
    2.多道批处理系统，新的作业提交到内存
    3.用户向操作系统提取请求
    4.用户进程自动请求创建子进程​

• 进程终止

  • 撤销原语
    1.从PCB集合找到终止进程的PCB
    2.若进程正在运行，立即剥夺CPU，将CPU分配给其它进程
    3.终止其所有子进程
    4.回收资源给父进程或者操作系统
    5.删除PCB​​

  • 引发事件
    1.正常结束
    2.异常结束
    3.外界干预​

• 进程阻塞

  • 阻塞原语
    1.找到进程对于的PCB
    2.保护进程运行现场，设置PCB状态为阻塞态，暂停进程运行
    3.将PCB插入对应的事件等待队列

  • 引发事件
    1.需要等待系统分配某种资源
    2.需要等待相互合作的其它进程完成工作

• 进程唤醒

  • 唤醒原语
    1.在事件等待队列中找到PCB
    ​2.将其从等待队列移除，设置进程为就绪态
    3.将PCB插入就绪队列，等待被调度

  • 引发原因
    因何事阻塞，因何事唤醒
    阻塞和唤醒成对出现

• 进程切换

  • 切换原语
    1.保存运行环境到PCB
    2.PCB移入相应队列
    3.选择另一个PCB执行，更新其PCB
    4.根据PCB恢复新进程的运行环境​

  • 引发原因
    1.当前进程时间片用完
    2.更高优先级进程达到
    3.当前进程主动阻塞
    4.当前进程终止​

参考书籍：《王道考研计算机操作系统》

参考博客 ： https://mubu.com/doc/Cd-Y4YOfkh#

​ https://blog.csdn.net/weixin_43914604/article/details/104415990