操作系统（二）进程管理

1. 进程: 就是一个正在运行的程序。
2. 进程包含了正在运行的一个程序的所有状态信息，如下：
   a.程序的代码
   b.程序的数据
   d. 堆（用来保存进程运行时动态分配的内存空间）
   e.栈（一是用来保存运行上下文信息，二是在函数调用时，用来保存被调用函数的形参和局部变量）
   f.进程所占用的一组系统资源，如打开的文件等
3. 进程与程序：
   程序是静态的概念：代码+数据
   进程是动态的概念：程序+该程序的运行上下文
4. 进程的特性： 动态性、独立性、并发性
   动态性：在程序运行过程中，它的状态不断变化
   独立性：一个进程是一个独立的实体，是计算机系统资源的使用单位。每个进程有“自己”的寄存器（逻辑上相对独立）和内部状态。（见补充）
   并发性：从宏观上看，各个进程是同时在系统中相互独立的运行。微观上，各个进程是在一个接一个地顺序运行。
5. 进程的创建（一般有4个引起进程创建的事件）
   A.系统初始化时创建新进程，比如电脑开机自动启动的服务
   B.一个正在运行的进程，如果执行了创建进程的系统调用，也会新建进程
   C.用户发出请求，创建一个新的进程，比如打开每个文件
   D.初始化一个批处理作业时，也会创建新进程
6. 进程的终止：
   A.正常退出（完成任务后，自愿退出）
   B.错误退出（发现错误，进程主动提出退出，自愿退出）
   C.致命错误（操作系统发现进程执行中的致命错误，强制踢出）
   D.被其他进程所杀（Kill函数等）
7. 进程的状态：运行状态、就绪状态、阻塞状态
   运行：指进程占有CPU，并在CPU上运行
   就绪：进程已经具备了运行的条件，但CPU正忙，一旦获取CPU，就能立刻执行
   阻塞（等待）：进程因为等待某种事件的发生而暂时不能运行（比如等待输入数据）
   *（阻塞与就绪不同，阻塞状态下即使CPU空闲，也不能立刻执行）
8. 进程状态的转换
   
   （图片来自百度图片）
9. 进程控制块（Process Control Block,PCB）（见补充）
   在操作系统中，用来描述和表示一个进程的数据结构，保存了与该进程有关的各种状态信息。
   主要包括三个方面：
   A. 进程管理（通用寄存器、程序状态字、程序计数器PC、进程状态、进程ID…）
   B. 存储管理 （基地址寄存器的值、长度寄存器的值）
   C. 文件管理 （根目录、当前工作目录、进程打开文件表）
10. 状态队列
    由操作系统来维护一组队列，用来表示系统中所有进程的当前状态，不同的状态分别用不同的队列来表示。运行队列、就绪队列、阻塞队列。对于单CPU的计算机系统而言，在任何时刻，运行队列最多只有一个进程。

补充：
1.在物理上，CP当中只有一套寄存器，但是每一个进程都有一个属于自己的逻辑上的PC。所谓逻辑寄存器，其实就是一个个的内存变量。当一个进程要运行时，就会将其逻辑寄存器中的值装入到相应的物理寄存器中；反之，当一个进程暂时不运行时，就会把物理寄存器中的值保存在其相应的逻辑寄存器当中。这样，对于每个进程而言，好像它一直占用这物理寄存器，但实际上，大家是在轮流使用。
2.逻辑寄存器通过内存变量来实现，这些变量就是存放在进程的PCB中。
3.PCB好比是一个进程的档案，对进程的管理就是通过对其PCB的管理来实现的。进程的PCB存放在内存中，具体来说，存放在操作系统的数据区。