【操作系统】2.2进程控制与同步

1.进程控制的基本过程

• 进程的创建

(1) 申请空白PCB

(2) 为新进程分配资源

  主要是内存资源的处理

(3) 初始化进程控制块

  标识符（包括父进程的）、程序计数器指向程序入口地址，就绪态、优先级等信息的填写。

(4) 将新进程插入就绪队列

原语是由若干指令构成的原子操作过程，作为整体实现功能，不可被打断。

• 进程的终止

         引起终止的事件：

         a.正常结束

         b.异常结束

         c.外界干预

• 进程的阻塞与唤醒     由进程调用阻塞原语阻塞自己，是主动行为

              1、原因：a、请求系统服务的满足情况 

                             b、启动某种需等待（I/O）操作

                             c、新数据尚未到达   

                             d、执行某功能的进程暂时无新工作可做(如发送数据进程)

            2、阻塞过程： 1）将PCB中的状态改为阻塞

                                     2）该PCB加入到阻塞队列中

                                     3）转进程调度，将处理机分配给另一进程

                                    4）进行进程切换，即根据两切换进程的PCB，保护与重新设置处理机状态

             3、唤醒过程：1）把阻塞进程从等待该事件的阻塞队列中移出

                                     2）将其PCB中的现行状态改为就绪

                                     3）将PCB插入到就绪队列中

• 进程的挂起和激活

2.进程同步的主要任务： 

 使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。 
3.互斥同步

互斥：在操作系统中，当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待，直到占用临界资源的进程退出临界区，我们称进程之间的这种相互制约关系为“互斥”。
同步：多个相互合作的进程，在一些关键点上可能需要互相等待或互相交换信息，这种相互制约关系称为进程同步关系。可理解为“有序”。
4.临界区
每个进程中访问临界资源的那段代码叫临界区。
5.同步机制应遵循的规则
空闲让进：资源使用最基本原则
忙则等待：保证互斥
有限等待：合适时被唤醒防止死等
让权等待：能主动释放CPU防止忙等
6.关中断
进入锁测试前关闭中断，直到完成锁测试并上锁后才能打开中断。进程在临界区执行期间，系统不响应中断，从而不引发调度。
缺点：
滥用风险
关中断时间过长会影响效率，限制CPU交叉执行能力
不适用于多CPU系统