009-进程

moc

1、程序、进程
程序： 程序是完成特定任务的一系列指令集合。
进程：
        从用户的角度来看进程是程序的一次执行过程；
        从操作系统的核心来看，进程是操作系统分配的内存、CPU时间片等资源的基本单位；
        进程是资源分配的最小单位，每一个进程都有自己独立的地址空间与执行状态。像UNIX这样的多任务操作系统能够让许多程序同时运行，每一个运行着的程序就构成了一个进程。
进程地址空间：
        Linux每一个运行的程序（进程），操作系统都会为其分配一个0~4G（32位机）的地址空间（虚拟地址空间）。

进程和程序的区别：
        进程是动态的，程序是静态的；
        进程的生命周期是相对短暂的，而程序是永久的。
        一个进程只能对应一个程序，一个程序可以对应多个进程。
早期是没有进程这个概念，当出现中断技术以后才出现进程这个概念。
2、进程状态
经典进程三态：
        就绪、等待（阻塞）、运行。
状态转换原因及条件：

因创建而就绪，因调度而执行；因时间片用完而重新就绪；执行中因I/O请求而阻塞；I/O完成而就绪。
注意：阻塞以后不能直接执行，必须进入就绪状态。
Linux内核中的进程状态
        ① 运行状态<用户、内核>（TASK_RUNNING）
        ② 可中断睡眠状态（TASK_INTERRUPTIBLE）
        ③ 不可中断睡眠状态（TASK_UNINTERRUPTIBLE）
        ④ 暂停状态（TASK_STOPPED）
        ⑤ 僵死状态（TASK_ZOMBIE）
        ⑥ j就绪状态（TASK_READY）

进程调度及调度算法：
按照一定的算法，从一组待运行的进程中选出一个来占用CPU运行。
        ① 先来先服务调度算法
        ② 短进程优先调度算法
        ③ 高优先级调度算法       
        ④ 时间片轮转法
3、进程编程相关术语
进程控制块：
        ① 进程描述信息
                进程标识符用于唯一的标识一个进程。
        ② 进程控制信息
                进程当前状态、进程优先级、程序开始地址、各种计时信息、通信信息...
        ③ 资源信息
                占用内存大小及管理用数据结构指针；交换区相关信息；I/O设备号、缓冲、设备相关的数结构；文件系统相关指针。
        ④ 现场保护信息
                寄存器、PC、程序状态字PSW、栈指针。
进程标识pid:
        每个进程都会分配到一个独一无二的数字编号，我们称之为“进程标识”(process identifier),或者就直接叫它PID.
        为一个正整数，当一个进程被启动时，它会顺序挑选下一个未使用的编号数字做为自己的PID，数字1一般为特殊进程init保留的。
        0号进程（也称为）空闲进程。
        1号进程  第一个用户进程。
进程创建:
        ① 不同的操作系统所提供的进程创建原语的名称和格式不尽相同，但执行创建进程原语后，操作系统所做的工作却大致相同，都包括以下几点：
        ② 给新创建的进程分配一个内部标识，在内核中建立进程结构。
        ③ 复制父进程的环境，
        ④ 为进程分配资源， 包括进程映像所需要的所有元素（程序、数据、用户栈等），
        ⑤ 复制父进程地址空间的内容到该进程地址空间中。
        ⑥ 置该进程的状态为就绪，插入就绪队列。
进程撤销：
进程终止时操作系统做以下工作：
        ① 关闭软中断: 因为进程即将终止而不再处理任何软中断信号；
        ② 回收资源： 释放进程分配的所有资源，如关闭所有已打开文件，释放进程相应的数据结构等；
        ③ 写记帐信息： 将进程在运行过程中所产生的记帐数据（其中包括进程运行时的各种统计信息）记录到一个全局记帐文件中；
        ④ 置该进程为僵死状态: 向父进程发送子进程死的软中断信号，将终止信息status送到指定的存储单元中；
        ⑤ 转进程调度: 因为此时CPU已经被释放，需要由进程调度进行CPU再分配。