进程控制（进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程）



1）五状态模型：包括新建态、就绪态、运行态、阻塞态和退出态。

2）包含挂起态的进程生命模型

在五状态模型的基础上，新增了挂起态。

增加挂起态的原因是，IO操作的速度远慢于处理器的运行速度。当cpu调度完了所有进程后，如果这些进程全部处于阻塞状态，则cpu将处于空闲状态，这是一种资源的浪费。

解决办法是，让可运行的进程再多一点，就可以缓解这种尴尬的场面。操作系统采用交换进程的操作，来让处于空闲状态的cpu可以继续工作。当内存中没有就绪状态的进程时，操作系统就将被阻塞的进程换出到磁盘上的挂起队列上。这样内存中就有空间来接受一个新的进程了。被换出的进程处于挂起态。

并且，挂起态是与另外两种状态组合存在的。

进程映像表示了一个进程在虚拟内存中的结构，包括程序代码、用户数据、栈（保存参数、局部变量、调用地址等）和属性。共享地址空间是每个进程所共享的一块区域，比如操作系统的内核代码。

进程的属性是由一种称为进程控制块的数据结构来表示的。

进程控制块的信息可以分为3类：

处理器一般支持两种执行模式：用户模式和内核模式。某些级别较高的指令只能在内核模式这种特权模式下运行，包括读写控制寄存器、原始IO操作等。

处理器如何知道执行什么模式？

当由于例如系统调用这样的操作被执行时，此时程序状态字中某个指示执行模式的位，就会发生改变，比如处理器状态寄存器的CPL(当前特权级别)字段会被置为0，级别0表示最高特权级别。

1）为新进程分配一个唯一的进程标识符pid；

2）为新进程分配空间，包括进程映像中的所有元素；

3）初始化进程控制块。对进程控制块中的各字段值设置初始值，注意子进程会继承父进程的资源；

4）设置进程的链接，比如将一个新进程放入就绪链表中；

1）保存处理器的上下文信息，包括程序计数器和其他寄存器的值；

2）更新当前进程的进程控制块，包括更改进程状态；

3）根据进程的状态，将该进程的进程控制块加入到相应的队列，比如就绪队列，事件i的阻塞队列等；

4）处理器根据调度算法，选中另一个就绪进程；

5）更改新进程的进程控制块，包括更改进程状态为运行态；

6）更新内存管理数据结构，是否需要更新取决于管理地址转换的方式；

7）将处理器的上下文恢复为新进程上次退出运行时保存的上下文信息。

简单来说，进程与资源所有权有关，线程与执行有关。

与进程相比，线程的优点：

在多线程环境中，一个进程可以定义多个并发线程，方法是使用用户级线程或内核级线程。

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