进程历史
顺序进程
- 程序顺序执行的特征：顺序性、封闭性、可再现性
并发执行
- 非多道：多个程序被载入，程序阻塞、按序完成
- 多道：多个程序被载入，程序按作业需要进行调度，非阻塞切换，宏观表现为并发
- 特征：开放性、程序不等于计算、并发之间存在互相制约。
- 程序的 可再现性 是确保并发的前提条件
进程：程序在并发环境中的执行过程，是电脑中已执行程式的实体，最本质的属性是动态性、并发性，可异步执行、接受调度、具有特殊数据结构。在早期unix系统中是分是系统的基本运作单位，现在不是执行单位，只是线程的容器。
进程与程序的区别
| 比较 | 进程 | 程序 |
|---|---|---|
| 描述 | 动态概念，描述执行中的程序 | 静态概念，描述工作任务与结构 |
| 独立性 | 进程是独立运行的单位 系统资源分配、调度的基本单位 |
不具备独立性，有随意多的副本 |
| 关系 | 进程可以调用任意多的程序 | 程序可以被多个进程共用 |
| 执行 | 异步执行、接受调度、互相制约 | 不具备执行性 |
进程的结构
栈 ：存放程序计数器PCB ：程序控制块：最关键的部分，含有进程的描述信息和控制信息，是进程动态特性的集中反映，是系统对进程施行识别和控制的依据。PCB是进程存在的唯一标识。数据集合 ：运行时数据的集合程序 ：静态的内容
进程的特征
- 拥有自己所用的资源列表
- 拥有PID唯一外部标识符、进程优先级等信息，供系统调用
- 是一个程序装载的实体
PCB
一个文件，存储在进程实体中（通过指针）。
PCB组织方式
线性表（单文件结构） ：所有的进程的PCB都放在同一个文件里，需要的时候就扫描。开销较小，适合小系统。链接表（指针+PCB链表结构） ：系统提供进程调度指针（执行队列指针、就绪队列指针、空闲队列指针、阻塞队列指针），将PCB组成链表，用于一次调用。索引表（指针+索引表+PCB地址结构） ：系统提供调度指针，然后使用一张索引表（从PID到PCB）做映射，修改索引表进行数据修改，避免了直接对PCB的操作，适合相对较大的系统。
linux下的PCB
称为task_struct的数据结构，包含了进程状态、调度信息、标识符、内部进程通信、链接信息、时间和计时器、文件系统、虚拟内存、处理器信息
进程状态
三种状态
running ：等待中断事件以进入blocked（如io），或时间片到则切换到ready，等待下次执行ready ：等待唤醒，唤醒后进入runningblocked ：等待事件完成以进入ready
进程行为
创建
- 契机
- 调度新的作业进程（系统自身调度）
- 派生新的进程（fork）
- 操作系统提供特定的基础服务（如文件传输）
- 用户自身控制（如登录）
创建过程 - 申请空闲PCB
- 为进程分配资源
- 将PCB初始化，配备所需资源、装载所需程序
- 推入就绪队列
终止
- 终止的情况
- 正常终止
- 异常终止
- 外部干扰
终止过程 - 找到指定PCB、终止其运行，回收占用的资源
- 终止PCB的子程序运行，回收资源
- 将终止进程移除队列
拥塞与唤醒
当系统过载或外部调度产生拥塞时候，进程拥塞处理情况如下：
- 停止当前执行
- 进程CPU现场保存，改running状态为blocked状态
- 进程推入阻塞队列
- 控制权转移给调度程序
交由系统调度后对进程进行唤醒