一、进程的定义、组成、组织、特征
进程的定义
进程是程序的一次执行过程
进程是具有独立功能的程序在数据集合上运行的过程，是系统进行调度和资源分配的独立单元
进程实体 = 程序段 + 数据段 + PCB(进程控制块)
注意区分：进程和进程实体：进程是动态的，进程实体是静态的
PCB(进程管理块):
为了描述控制进程的运行，系统中存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块（Process Control Block）。它是进程实体的一部分，1.是操作系统中最重要的记录性数据结构。它是2.进程管理和控制的最重要的数据结构，每一个进程均有一个PCB，在创建进程时，建立PCB，伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消。所谓的创建进程和撤销进程，都是指对 PCB 的操作。
程序段: 存放执行的代码；
数据段: 存放程序运行过程中处理的各种数据；
Question:
进程控制块的作用是什么？PCB中应包括哪些信息？
进程控制块的作用是：进程控制块用于保存每个进程和资源的相关信息，包括进程标识、空间、运行状态、资源等信息。以便于操作系统管理和控制进程和资源。
PCB中应包括：1、进程标识信息：本进程的标识、父进程的标识、进程所属用户的标识。2、处理机状态信息。保存进程的运行现场信息，包括用户可用寄存器的信息；控制和状态寄存器的信息；栈指针。
进程的组织方式
是指多个进程之间的组织形式
链接方式：
(1)按照进程状态将PCB划分为多个队列
(2)OS持有指向各个队列的指针索引方式：
(1)根据进程的状态，建立几张索引表
(2)OS持有指向各个索引表的指针
一个系统中，进程成百上千，必须选择合适的合适的方式进行有效的管理。
进程的特征
对这块小结下：
二、进程的状态与转换
进程的5种状态
3种基本状态：
运行态：占有CPU，并正在运行的进程
就绪态：已经分配有运行的资源和条件，可以说：“万事俱备，只欠CPU”
阻塞态：等待资源的分配，这里不考虑CPU时间的分配，反正暂时不能运行
2种过程中的状态：
创建态：进程正在创建，OS为其分配资源，初始化PCB
终止态：进程正在撤销，OS回收其资源，撤销PC（或者是由于bug导致进程无法继续执行，需进行撤销）
注意以下内容:
只有就绪态和运行态可以相互转换，其它的都是单向转换。就绪状态的进程通过调度算法从而获得 CPU 时间，转为运行状态；
而运行状态的进程，在分配给它的 CPU 时间片用完之后就会转为就绪状态，等待下一次调度。阻塞状态是缺少需要的资源从而由运行状态转换而来，但是该资源不包括CPU 时间，缺少 CPU 时间会从运行态转换为就绪态；
进程只能自己阻塞自己，因为只有进程自身才知道何时需要等待某种事件的发生；
本章小节：
$$ Question：进程创建的主要工作是什么？
- 接收进程运行现场初始值，初始优先级、执行程序描述，其它资源等参数。
- 请求分配进程描述块PCB空间，得到一个内部数字进程标识。
- 用从父进程传来的参数初始化PCB表。
- 产生描述进程空间的数据结构，初始化进程空间，建立程序段，数据段、栈段等。
- 用进程运行现场初始值设置处理机现场保护区；造一个进程运行栈帧。
- 置好父进程等关系域，同时将进程置成就绪状态。
- 将PCB表挂入就绪队列，等待时机被调度运行
进程控制(即对进程进行转换)
对系统中的进程进行有效管理，创建、撤销、状态切换，通过就绪队列和阻塞队列来实现状态切换
如何实现进程切换？
原语的特点：
操作原子性、运行时间短、调用频繁
运行在核心态，权限内非常大、属于特权指令
位于操作系统最底层，最接近硬件的部分
实现并发性–>产生中断处理(CPU从用户态切换到核心态)–>关中断指令–>原语代码–>开中断指令–>继续中断处理
一气呵成，不可分割
原语的任务无外乎3点
更新PCB中的信息，包括进程状态标志、保存运行环境到PCB、从PCB恢复环境等
所有进程的控制原语一定修改进程状态标志，抢夺CPU的使用权，必定保存其运行环境，其进程开始运行前必定恢复运行环境将PCB插入合适的队列（就绪、阻塞队列）
分配回收合适的资源
进程的终止
从PCB中找到终止进程
若程序在运行，立即剥夺CPU，将CPU的时间分配给其他进程
终止其所有子进程
将该进程的所有资源归还给父进程或OS
删除该PCB
进程的阻塞和唤（状态切换）
阻塞和唤醒原语必须成对使用
阻塞原语：
a. 找到阻塞进程对应的PCB
b. 保持进程环境，PCB信息修改为“阻塞态”，暂停进程的运行
c. 将PCB插入相应事件的等待队列唤醒原语：
a. 在事件等待队列中找到PCB
b. 将PCB从等待队列中移除，设为“就绪态”
c. 将PCB插入就绪队列，等待被CPU调度
进程的切换
将运行环境存入PCB
PCB移入相应的队列中
选择另一个进程执行，更新其PCB
根据PCB恢复新进程的运行环境