一.基本概念
1.进程：数据集程序在一个数据集执行的过程。
#组成：程序代码，数据集栈，进程控制块（PCB）——是进程存在的唯一标识，OS根据PCB的属性控制进程。
2.上下文：进程运行时CPU的寄存器数据集合（现场）。包括了用户可见寄存器和控制/状态寄存器。
3.分派器（即进程调度程序）：调度时发生上下文切换：保存旧进程的上下文到它的PCB，从新进程的PCB恢复它的上下文到寄存器。即选择并调度一个进程，使之占用CPU运行。
！#引入进程，由于实现了并发执行和资源共享，可提高资源利用率和吞吐率的好处，但却增加了系统的时间和空间开销。
二.进程的创建和终止
1.进程创建：OS为进程建立PCB，分配内存空间。
#导致进程创建的原因：
①新的批处理作业：作业提交后，开始运行时创建进程。
②交互登录：新用户登录和接受用户命令时创建进程。
③OS提供服务：如控制打印，网络通信等服务进程。
④父进程派送子进程：父进程请求创建子进程。
#创建的步骤
①给新进程分配一个新PCB和唯一PID。
②给进程分配内存空间（代码，数据，栈）。
③初始化PCB：各属性取默认值或所请求的值。在UNIX中，子进程PCB基本复制自父进程PCB。
④将PCB放置就绪队列或就绪挂起队列。
⑤创建其他数据结构：如记账，日志等。
2.进程终止：回收内存，释放资源，销毁PCB。
#导致进程终止的原因：
①进程正常运行完毕
②用户或OS干预
③父进程请求或父进程已终止
④运行时发生的各种故障和错误
3.五状态模型
3.1进程状态
- 新建new：进程正被创建。分配内存后将被设置为就绪态。
- 就绪ready：进程已得到除CPU外的其它所需资源。
- 运行running：进程指令正在被执行。
- 阻塞（等待）blocked：进程正等待资源或某事件发生。
- 退出exit：进程已经正常或异常结束。回收资源，善后。
3.2进程队列
- 处于同一状态的进程PCB组成一个进程队列。
①就绪队列：所有就绪进程按FCFS或优先级顺序排队。
②等待（阻塞）队列：每一种等待时间对应于一个队列。
- OS中PCB的数量是固定或不固定的，但总是有限的。
3.3 被挂起的进程
- 挂起的根本原因：内存不足，不得不把部分进程交换到磁盘。
- 两种挂起态：就绪挂起态、阻塞挂起态：外存就绪，阻塞态。即由于内存有限，将原位于内存的就绪/阻塞进程（代码数据）换出到外存（磁盘）上。
- 解除挂起：当挂起进程优先级高或内存空间足够时，把位于磁盘的挂起进程（代码数据）换入到内存。
！#PCB始终在内存中。
四.进程描述
4.1操作系统的控制结构
OS构造并维护所管理的每个实体的信息表，4类
- 内存表：跟踪内存（实存）和外存（虚拟内存）。
- I/O表：管理I/O设备和通道。
- 文件表：文件属性
- 进程表：PCB集合
4.2进程控制结构PCB
- PCB:进程属性的集合。
- OS进程表中包含了所有进程的PCB
- 创建新进程时，分配进程表中的一个空闲PCB，读写属性。
PCB的索引(PID)唯一地标识该进程。
PSW（程序状态字寄存器）：指明CPU当前特权级别、终端屏蔽码，（中断优先级）等。
五.进程控制
5.1CPU有两种执行模式：
①系统态：只能执行非特权指令。
②用户态：可以执行所有指令，使用所有资源以及改变CPU状态。
- 特权指令：在系统态下执行的指令（OS内核使用）。
- 非特权指令：用户态下执行（用户程序）。
？#CPU何时从用户态到系统态？
- 执行系统调用（即内核代码，由OS提供服务）时。
- 发生终端或异常时，执行中断处理程序。
？#CPU何时从系统态到用户态？
- 系统调用或终端处理完毕后，执行IRET（中断返回）指令，恢复原进程的PSW，回到用户态。
？#注意
5.2fork（）
在unix中，父进程通过系统调用fork()创建子进程。
- 父、子有程并发执行，且父子共享父进程的所有资源。
- 子进程复制父进程的地址空间，甚至有相同的正文段和程序计数器PC值。
- 写时复制Copy_on_Write技术可减少不必要的复制：fork时父子共用父空间，当一方试图修改时才复制。