PCB進(jìn)程的創(chuàng)建和終止過程

PCB進(jìn)程控制塊

獨(dú)立運(yùn)行基本單位的標(biāo)志：創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)創(chuàng)建PCB，進(jìn)程結(jié)束時(shí)回PCB，進(jìn)程隨之消亡。系統(tǒng)是通過PCB，感知進(jìn)程的存在。PCB已成為，進(jìn)程存在于系統(tǒng)中的唯一標(biāo)志。

實(shí)現(xiàn)間斷性運(yùn)行方式：進(jìn)程暫停運(yùn)行時(shí)，必須保留，運(yùn)行時(shí)的CPU等相關(guān)信息。進(jìn)程被再次運(yùn)行時(shí)，需恢復(fù)CPU等相關(guān)信息。

提供進(jìn)程管理需要的信息：當(dāng)進(jìn)程開始運(yùn)行時(shí)，根據(jù)該進(jìn)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(jìn)程調(diào)度需要的信息：只有處于就緒狀態(tài)的進(jìn)程，才能被調(diào)度。而進(jìn)程的狀態(tài)就記錄在PCB中、以及優(yōu)先級(jí)、等待時(shí)間、已執(zhí)行時(shí)間等其他信息。

實(shí)現(xiàn)與其他進(jìn)程的同步與通信：進(jìn)程同步機(jī)制，用于實(shí)現(xiàn)多進(jìn)程協(xié)調(diào)運(yùn)行。在PCB中，具有實(shí)現(xiàn)進(jìn)程通信的區(qū)域或通信隊(duì)列指針等。

PCB進(jìn)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(jìn)程標(biāo)識(shí)符、CPU狀態(tài)、調(diào)度信息、控制信息。

進(jìn)程標(biāo)識(shí)符：分外部標(biāo)識(shí)符和內(nèi)部標(biāo)識(shí)符，外部標(biāo)識(shí)符即進(jìn)程名稱，可由父進(jìn)程指定，通常包括字符和數(shù)字的組成。內(nèi)部標(biāo)識(shí)符，由操作系統(tǒng)提供的，具有唯一性的進(jìn)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(jì)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(biāo)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(jìn)程狀態(tài)、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)、其他信息、事件（阻塞原因）。

進(jìn)程狀態(tài)，是進(jìn)程調(diào)度和對(duì)換時(shí)的依據(jù)，優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程，應(yīng)優(yōu)先獲得CPU執(zhí)行。

控制進(jìn)程所必須的信息，包括程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址，以便調(diào)度該進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，能從PCB中找到其程序和數(shù)據(jù)，進(jìn)程同步和通信機(jī)制，如消息隊(duì)列、信號(hào)量等。

進(jìn)程的創(chuàng)建和終止過程

創(chuàng)建進(jìn)程過程：向操作系統(tǒng)申請(qǐng)空白PCB及進(jìn)程ID、分配運(yùn)行所需的資源、初始化PCB、等待插入進(jìn)程調(diào)度就緒隊(duì)列。

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

PCB至少有2種信息需要初始化

1.標(biāo)識(shí)信息，即將本進(jìn)程ID和父進(jìn)程ID填入PCB控制塊中

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

進(jìn)程的終止分為：讀取進(jìn)程狀態(tài)、終止進(jìn)程、終止子孫進(jìn)程、釋放資源、移出PCB隊(duì)列。

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

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

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

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

進(jìn)程阻塞和喚醒的事件

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

2.啟動(dòng)的操作需同步時(shí)：如該操作和請(qǐng)求該操作的進(jìn)程需同步運(yùn)行。

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

4.無新工作可做。

進(jìn)程的掛起和激活

1.進(jìn)程的掛起過程，由進(jìn)程自己，或其父進(jìn)程suspend原語完成。將該進(jìn)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(jìn)程的激活過程，激活active原語激活進(jìn)程。激活原語將進(jìn)程從外存調(diào)入內(nèi)存，檢查該進(jìn)程的現(xiàn)行狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)操作。