4 操作系统第二章 进程管理 进程控制、通信

1 进程控制

1.1 进程控制

进程控制的主要功能是对系统中的所有进程实施有效的管理，它具有创建新进程、撤销已有进程、实现 进程状态转换等功能。

简言之：进程控制就是要实现进程状态转换

1.2 进程控制实现

通过原语实现进程控制

NOTE:

• 原语的执行具有“原子性”，必须一气呵成→借助开关中断指令实现
• 为何进程控制（状态转 换）的过程要“一气呵成”？
  如果不能“一气呵成”，就有可能导致操作系统中的某些关键数据结构信息不统一的情况， 这会影响操作系统进行别的管理工作

CPU执行了关中断指令之后，就不再例行检查中断信号，直到执行开中断指令之后才会恢复检查。
这样，关中断、开中断之间的这些指令序列就是不可被中断的，这就实现了“原子性”。

原语操作：

1. 更新PCB中的信息（如修改进程状态标志、将运行环境保存到PCB、从PCB恢复运行环境）
   a.所有的进程控制原语一定都会修改进程状态标志
   b.剥夺当前运行进程的CPU使用权必然需要保存其运行环境
   C.某进程开始运行前必然要恢复期运行环境
2. 将PCB插入合适的队列
3. 分配/回收资源

1.3 进程创建

1.4 进程终止

1.5 进程阻塞与唤醒

1.6 进程切换

程序运行与进程切换原理：

1.7 进程控制小结

2 进程通信

进程通信就是指进程之间的信息交换。

进程是分配系统资源的单位（包括内存地址空间），因此各进程拥有的内存地址空间相互独立。

2.1 共享通信

2.2 管道通信

“管道”是指用于连接读写进程的一个共享文件，又名pipe 文件。其实就是在内存中开辟一个大小固定的缓冲区

1. 管道只能采用半双工通信，某一时间段内只能实现单向的传输。如果要实现双向同时通信，则需要设置 两个管道。
2. 各进程要互斥地访问管道。
3. 数据以字符流的形式写入管道，当管道写满时，写进程的write()系统调用将被阻塞，等待读进程将数据取走。当读进程将数据全部取走后，管道变空，此时读进程的read()系统调用将被阻塞。
4. 如果没写满，就不允许读。如果没读空，就不允许写。
5. 数据一旦被读出，就从管道中被抛弃，这就意味着读进程最多只能有一个，否则可能会有读错数据的情况。

2.3 消息传递

进程间的数据交换以格式化的消息（Message）为单位。进程通过操作系统提供的“发送消息/接收消息”两个原语进行数据交换。

2.4 进程通信小结