(最新)05-进程管理-2

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1、本次课主要内容：1、进程的描述2、PCB组成3、LINUX进程状态4、进程的操作进程的描述进程控制块（ProcessControlBlock，PCB）系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程（又称进程描述符、进程属性）系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志进程与PCB是一一对应的PCB的内容1、进程标识信息，即进程名：对用户来说，字符串名称比较容易记忆和使用，但对操作系统来说，用字符串来标识进程是低效的，也是不方便的。因此，操作系统通常使用一个整数来标识进程，每个进程一个

2、，称为进程标识符（pid）。进程通常属于一个组，因此需要记录进程的组标识pgrp。另外，进程代替用户工作，因此需要记录用户标识（uid）和用户所属的组标识（gid）。PCB的内容2、进程控制信息：当前状态优先级(priority)代码执行入口地址程序的外存地址运行统计信息（执行时间、页面调度）进程间同步和通信；阻塞原因进程的队列指针进程的消息队列指针PCB的内容（续）3、所拥有的资源和使用情况：虚拟地址空间的现状打开文件列表4、CPU现场保护信息：寄存器值（通用、程序计数器PC、状态PSW，地址包括栈指针）指向赋予该进程的段/页表的指针PCB的内容（续

3、）显然，要管理一个进程必须首先找到它的进程控制块（PCB），要管理所有的进程必须能找到所有的进程控制块（PCB）。由于进程控制块中记录了与进程相关的所有重要信息，因此，进程的PCB必须驻留在系统内存区中。由于系统中会同时存在多个进程，因此操作系统必须同时管理多个PCB。为了提高进程管理的效率，必须有一种办法来组织系统中的进程控制块（PCB）。PCB组织方式PCB表：系统把所有PCB组织在一起，以表的形式把它们放在内存的固定区域，就构成了PCB表PCB表的大小决定了系统中最多可同时存在的进程个数，称为系统的并发度注：多道程序中的多道与系统并发度不同PCB

4、表组织方式（1）线性表：将所有PCB都放在一个线性表中优点：简单、易于实现，OS需预先确定整个系统中同时存在的最大进程数目，静态分配内存。问题：限定了系统中同时存在的最大进程数目，调度时需扫描整个表，降低调度效率，用户较少时很多PCB未用，浪费内存空间。（2） 链接表：按照进程的不同状态分别放在不同的队列中，由指针将同一队列中的PCB链接起来。好处：使用灵活，管理方便，动态申请内存，内存储使用效率可以提高。不足：动态分配内存的方法比较复杂，不限制进程数目，进程过多时会出现内存超量。进程队列组织方式进程队列：不同状态进程分别组成队列运行队列、就绪队列、等

5、待队列进程队列常用的物理组织方式有两种：链接结构：同一状态进程的PCB组成一个链表，不同状态对应多个不同的链表就绪链表、阻塞链表索引结构：对具有相同状态的进程，分别设置各自的PCB索引表，表明PCB在PCB表中的地址进程队列组织方式（续）索引表就绪队列等待队列1等待队列2PCB1PCB2PCB3PCB4PCB5PCB6PCB7…PCBnPCB表进程映象(进程要素)用户程序用户数据栈用于过程调用和参数传递进程控制块PCB(进程属性)处于核心段用户进程不能直接访问、修改自己的PCB进程=程序+数据集合+PCB进程映象（续）对进程执行活动全过程的静态描述由进

6、程的用户地址空间内容、硬件寄存器内容及与该进程相关的核心数据结构组成用户级上下文：进程的用户地址空间（包括用户栈各层次），包括用户正文段、用户数据段和用户栈寄存器级上下文：程序寄存器、处理机状态寄存器、栈指针、通用寄存器的值系统级上下文：静态部分（PCB和资源表格）动态部分：核心栈（核心过程的栈结构，不同进程在调用相同核心过程时有不同核心栈）Linux进程的状态1、运行状态（TASK_RUNNING）：表示进程正在运行或者正在运行（就绪）队列中等待运行。2、可中断等待状态（TASK_INTERRUPTIBLE）：表示进程在等待队列中，正在等待某个事件或

7、资源。在此状态下的进程可以被信号唤醒。3、不可中断等待状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE）表示进程在等待队列中，正在等待被唤醒。处于这种状态的进程不会被信号自动唤醒。4、停止状态（TASK_STOPPED）：表示进程被暂停。处于停止状态的进程还可以再恢复运行。导致进程停止的原因有二：收到了停止信号；受其它进程的追踪。5、僵死状态（TASK_ZOMBIE）：表示进程已经结束但尚未消亡。其祖先负责回收它的task_struct结构。TASK_RUNNING就绪TASK_UNINTERRUPTIBLE深度睡眠TASK_INTERRUPTIBLE浅

8、度睡眠占有CPU,执行TASK_STOPPED暂停TASK_ZOMBIE僵死do_exit()