（五）进程管理：进程的状态与控制

一、进程的状态

进程的生命周期：从创建到终止的过程

进程的三种基本状态

• 就绪（Ready）
  • 可运行而未运行的状态，进程已经分配到除了处理机外的所有资源，等待执行权
  • 在执行状态时间片用完也会进入到就绪状态
• 执行（Running）
  • 进程从就绪状态获取到了处理机的执行权就会开始执行（进程调度）
• 阻塞（Blocked）
  • 执行状态的进程进行I/O操作时就会进入阻塞状态（I/O和计算是由两套设备负责处理，DMA和CPU）
  • 进程同步、通信、申请缓存等其他操作也会导致进程阻塞

进程的创建和终止状态

• 创建（New）
  • 操作系统将应用从磁盘读取到内存，将整个进程的结构加载进来，最后将进程加到就绪队列等待执行
• 终止（Terminated）
  • 进程执行完成，发出终止命令，操作系统将当前进程标记为已终止，资源释放和回收，在内存清除进程的PCB

二、进程控制

1. 进程控制的原语

即OS对进程实现有效的管理，包括创建新进程、撤销已有进程、挂起、阻塞和唤醒、进程切换等多种操作。OS通过原语（Primitive）操作实现进程控制。

• 原语的概念
  • 由若干条指令组成，完成特定的功能，是一种原子操作（Action Operation）
• 原语的特点
  • 原子操作，要么全做，要么全不做，执行过程不会被中断
  • 在管态/系统态/内核态下执行，常驻内存
  • 是内核三大支撑功能（中断处理、时钟管理、原语操作）之一
• 进程控制相关原语
  • 创建原语：create
    • 用户登录
    • 作业调度
    • 提供服务
    • 应用请求
  • 阻塞原语：block
    • 请求某种服务
    • 启动某种操作
    • 数据未达到
    • 无工作可做
  • 唤醒原语：wakeup
  • 撤销原语：destory
    • 正常结束
    • 异常结束
    • 外界干预

2. 挂起与激活

为了系统和用户观察和分析进程（方便debug）

• 挂起原语：suspend
  • 静止就绪：放外存，不调度
  • 静止阻塞：等待事件
• 激活原语：active
  • 活动就绪：等待调度
  • 活动阻塞：等待唤醒

挂起将程序从内存拷贝到外存进行挂起操作
激活将程序从外存拷贝回内存进行激活