跟着小白学OS（二）

声明：所有学习笔记小编都是根据《王道考研》此书归纳总结的，持续跟新中。。。

进程的定义组成组织方式特征

进程的定义：
进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位
程序：一个指令序列，早期计算机只支持单道程序
从不同的角度，进程可以有不同的定义，比较传统典型的定义有：
　　1.进程是程序的一次执行过程。
　　2.进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所发生的酒动。
　　3.进程是具有独立功能的程序在数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位　
进程的组成
PCB、程序段、数据段三部分构成了进程实体(进程映像）一般情况下，我们把进程实体就简称为进程，
系统为每个运行的程序配置一个数据结构，称为进程控制块(PCB) ，用来描述进程的各种信息(如程序代码存放位置)
例如，所谓创建进程，实质上是创建进程实体中的PCB；而撤销进程，实质上是撤销进程实体中的PCB.
注意：PCB是进程存在的唯一标志!
　程序段：程序代码存放在此如程序运行是使用的
　PCB：
　　　　　　进程描述信息
　　　　　　进程控制和管理
　　　　　　资源分配清单
　　　　　　处理机相关信息
　数据段：存放程序运行过程中处理的各种数据

注：严格来说，进程实体和进程并不一样，进程实体是静态的，进程则是动态的.不过，除非题目专门考察二者区别，否则可以认为进程实体就是进程。因此我们也可以说“进程由程序段、数据段、PCB三部分组成”
进程组织：
　　1）链接方式：按照进程状态将PCB分为多个队列操作系统持有指向各个队列的指针
　　2）索引方式：根据进程状态的不同，建立几张索引表
操作系统持有指向各个索引表的指针
进程的特征
进程和程序是两个截然不同的概念，相比于程序，进程拥有以下特征：
　　1）动态性是进程最本的特征动态性进程是程序的一次执行过程，是动态地产生、变化和消亡的
　　2）并发性内存中有多个进程实体，各进程可并发执行
　　3）独立性进程是能独立运行、独立获得资源、独立接受调度的基本单位
　　4）异步性各进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进，操作系统要提供”进程同步机制”来解决异步问题
　　5）结构性每个进程都会配置一个PCB.结构上看，进程由程序段、数据段、PCB组成

进程的状态与转换

进程的状态
进程是程序的一次执行。在这个执行过程中，有时进程正在被CPU处理，有时又需要等待CPU服务，可见，进程的状态是会有各种变化.为了方便对各个进程的管理，操作系统需要将进程合理地划分为几种状态。
　　１）运行态(Running) ：占有CPU，并在CPU上运行
　　２）就绪态(Ready) ：已经具备运行条件，但由于没有空闲CPU，而暂时不能运行三种基本状态
　　３）阻塞态(Waiting/Blocked，又称：等待态) 因等待某一事件而暂时不能运行
进程状态的转换
如下图所示

进程控制

主要功能：实现进程状态的转换
原语：实现进程控制，原语的特点是执行期间不允许中断，只能一气呵成
原语做的事情：
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.所有的选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
进程控制的相关原语

进程通信

值进程之间进行信息交换
共享存储：
两个进程对共享空间的访问是互斥的
　　　　１）基于数据结构的共享：比如共享空间里只能存放一个长度为10的数组，这种共享方式熟读慢、限制多是一种低级通信方式
　　　　2）基于存储区的共享：在内存中画出一块共享存储区，数据的形式、存放位置都由进程控制，而不是操作系统。相比之下，这种共享方式速度更快是一种高级通信方式
管道通信
管道：连接读写进程的一个共享文件
　1.管道只能采用半双工通信，某一时间段内只能实现单向的传输。如果要实现双向同时通信，则需要设置两个管道。
　2.各进程要互斥地访问管道。
　3.数据以字符流的形式写入管道，当管道写满时，写进程的write() 系统调用将被阻塞，等待读进程将数据取走。当读进程将数据全部取走后，管道变空，此时读进程的read() 系统调用将被阻塞。
　4.如果没写满，就不允许读。如果没读空，就不允许写。
　5.数据一旦被读出，就从管道中被抛弃，这就意味着读进程最多只能有一个，否则可能会有读错数据的情况。
消息传递
进程间的数据交换以格式化的消息为单位进程通过操作系统提供的“发送消息／接受消息”两个原语今夕数据交换