进程控制（一）基本概念

进程和程序的区别

程序是放到磁盘的可执行文件

进程是一个程序正在执行的实例。每个这样的实例都有自己的地址空间和执行状态。

进程的地址空间

分配给每个进程的内存(memory)由一系列段(segments)组成：

text segment（代码段）：包含机器语言指令。通常是只读的、共享的。

initialized data segment（初始化数据段）：包含初始化的全局变量和静态(static)变量。

uninitialized data segment (bss segment)（未初始化数据段）：包含未初始化的全局变量和静态变量。程序运行之前，系统会把这些变量初始化为0。

heap（堆）：程序运行时，为变量动态分配内存。

stack（堆栈）：包含堆栈帧(stack frames)。一个堆栈帧被分配给当前的被调函数(called function)。一帧保存的内容有：局部变量、参数(arguments)、返回值。

进程的执行状态

进程的执行状态有三种，分别是：执行态、就绪态、阻塞态。

执行态：进程正在占用CPU。

就绪态：进程已具备一切条件，等待分配CPU。

阻塞态：进程不能使用CPU，若等待的事件发生则可将其唤醒。

进程ID

每个进程都有一个ID(ID是一个正整数)，唯一标识了系统中的这个进程。

每个进程都有一个创建它的进程，叫父进程(Parent Process)

进程ID(PID)：标识进程的唯一数字

父进程ID(PPID)

启动进程的用户ID(UID)

进程特点

动态性：进程的实质是程序的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的

并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行

独立性：进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位

异步性：由于进程间的相互制约,进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进

结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成.

进程互斥

进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时候最多允许一个进程使用，其他要使用该资源的进程必须等待，直到占用该资源者释放了该资源为止。

临界资源

操作系统中将一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。

临界区

进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。为实现对临界资源的互斥访问，应保证诸进程互斥的进入各自的临界区。

进程同步

一组并发进程按一定的顺序执行的过程称为进程间的同步。

具有同步关系的一组并发进程称为合作进程，合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。

进程调度：按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。

先来先服务调度算法First-Come,First-ServedScheduling(FCFS)

最短作业优先调度Shortest-Job-FirstScheduling(SJF)

基于优先级调度 Priority Scheduling

循环调度Round-RobinScheduling(RR)或时间片轮转法

进程死锁

多个进程因竞争资源而形成一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进。