操作系统 PCB

参考：

https://www.jianshu.com/p/1e7397b4d80a

https://blog.youkuaiyun.com/IT_10/article/details/89819138

https://www.cnblogs.com/cjdty/p/10911490.html

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进程控制块，Process Control Block, PCB。

操作系统管理控制进程运行的信息集合，操作系统用 PCB 来描述进程的基本情况以及运行变化的过程，PCB 是进程存在的唯一标志。

进程的创建：为进程创建 PCB。

进程的终止：回收其 PCB。

进程的组织管理：通过对 PCB 的组织管理实现。

进程控制块中的信息

1) 进程标识符

(1) 内部标识符

操作系统为每一个进程赋予的唯一数字标识符，系统使用。

(2) 外部标识符

由创建者提供，通常由字母与数字组成，往往是由用户(进程)在访问该进程时使用。

描述进程的家族关系，设置父进程标识及子进程标识，还可设置用户标识，以指示拥有该进程的用户。

2) 处理机状态信息

主要是由处理机的各种寄存器中的内容组成的，处理机被中断时，所有这些信息都必须保存在 PCB 中，以便在该进程重新执行时，能从断点继续执行。

通用寄存器、程序计数器 PC、程序状态字PSW。

栈指针：过程调用 / 系统调用 / 终端处理和返回时需要用到。

3) 进程调度信息

进程状态。

进程优先级。

进程调度所需的其它信息：与进程调度算法有关事件，指进程由执行状态转变为阻塞状态所等待发生的事件，即阻塞原因。

4) 进程控制信息

程序和数据的地址。

进程同步和通信机制。为支持进程通信与通信相关的各种标志、信号、信件等，这些信息存在接收方的进程控制块中。

资源清单：除 CPU 以外的、进程所需的全部资源及已经分配到该进程的资源，如打开的文件等。

链接指针：本进程所在队列中的下一个进程的 PCB 的首地址。

作用

PCB 可以被操作系统中的多个模块读或修改，如被调度程序、资源分配程序、中断处理程序以及监督和分析程序等读或修改。

OS 是根据 PCB 来对并发执行的进程进行控制和管理。

PCB 是操作系统中最重要的记录型数据结构。

Linux 系统中用 task_struct 数据结构。

1、作为独立运行基本单位的标志。

2、能实现间断性运行方式。

3、提供进程管理所需要的信息。

4、提供进程调度所需要的信息。

5、实现与其他进程的同步与通信。

组织方式

PCB 通常是系统内存占用区中的一个连续存储区。

线性方式

把所有 PCB 组织在一张线性表中，将该表的首地址存放在内存的一个专用区域中，每次查找时需要扫描全表。

适用于系统中进程数目不多的情况。

链表

把具有同一状态的 PCB，用其中的链接字链接成一个队列。

索引

各个索引表在内存单元中的首地址记录在内存中的专用单元中。添加索引表的方式记录具有相应状态下的某个 PCB 在 PCB 表中的地址。