第8章进程控制

最新推荐文章于 2023-08-21 10:32:47 发布

asertgh123

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文章标签：操作系统

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/asertgh123/article/details/111953444

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本文详细介绍了进程控制的相关概念，包括进程切换、进程创建、进程加载、进程等待与退出。重点讨论了fork()和vfork()的区别，以及进程在创建、执行和退出过程中涉及的内存管理、CPU状态和资源分配。同时阐述了wait()系统调用在父进程等待子进程结束中的作用，以及僵尸进程的概念。

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进程切换（上下文切换）：
定义：

要求：

进程存储的生命周期的信息：

在这里插入图片描述

进程控制块PCB：内核的进程状态记录

在这里插入图片描述

ucore的进程控制块结构：

ucore+ 的进程切换
在这里插入图片描述

CR3寄存器与进程切换

进程创建：

Windows进程创建API：CreateProcess
Unix进程创建系统调用：fork/exec。
- fork()把一个进程复制成两个进程，父子进程有各自的PID；
- 接下来的exec()用新程序来重写当前新创建的进程，PID不改变

在这里插入图片描述

fork()的地址空间复制：fork()执行过程对于子进程而言，是在调用时间对父进程地址空间的一次复制

在这里插入图片描述

空闲进程的创建：

在这里插入图片描述

用户态的进程创建之前，先创建了一个第一个内核线程的创建：
在这里插入图片描述

fork()的开销：

在99%的情况里，我们在调用fork()之后调用exec()

vfork()：

在这里插入图片描述

父进程等待子进程：

wait()系统调用用于父进程等待子进程的结束
子进程结束时通过exit()向父进程返回一个值
父进程通过wait()接受并处理返回值
wait()系统调用的功能
有子进程存活时，父进程进入等待状态，等待子进程的返回结果。
当某子进程调用exit()时，唤醒父进程，将exit()返回值作为父进程中wait的返回值（wait在前，exit在后）
有子进程调用exit()而父进程还未调用wait()处理时，子进程被称为僵尸进程。如果此时父进程调用wait()则直接处理并返回
无子进程或无子进程存活时，wait()也是立刻返回
exit()用于进程的有序终止
进程结束执行时调用exit()，完成进程资源回收。
exit()系统调用的功能
将调用参数作为进程的结果返回
关闭所有打开的文件等占用资源
释放内存
释放大部分进程相关的内核数据结构
检查是否父进程是存活的：如果父进程存活，保留结果的值直到父进程用wait()处理，进入僵尸状(zombie/defunct)态；如果父进程不存活，则子进程为孤儿进程，直接释放所有数据结果，进程结束
以上检查完之后会清理所有等待的僵尸进程
进程终止是最终的垃圾收集