3.1進(jìn)程

3.1.1

在進(jìn)程執(zhí)行時(shí)虹脯，任意給定一個(gè)時(shí)間蔫慧，進(jìn)程都包含如下信息：

1. 標(biāo)識(shí)符
   進(jìn)程id，用于區(qū)別其他進(jìn)程
2. 狀態(tài)
   進(jìn)程的運(yùn)行態(tài)
3. 優(yōu)先級(jí)
   相對(duì)于其他進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)
4. 程序計(jì)數(shù)器
   程序中江北執(zhí)行的下一跳指令地址
5. 內(nèi)存指針
   包含程序代碼和進(jìn)程相關(guān)數(shù)據(jù)的指針备埃，還有其他進(jìn)程共享內(nèi)存塊的指針
6. 上下文數(shù)據(jù)
   程序執(zhí)行是處理器的寄存器中的數(shù)據(jù)
7. IO狀態(tài)信息
   包含顯式的IO請(qǐng)求节槐，分配給進(jìn)程的IO設(shè)備和被晉城市用的文件列表
8. 記賬信息
   可能包含處理器綜合，使用的時(shí)鐘總和锯仪，時(shí)間限制疯汁，記賬號(hào)

上述信息被存放在一個(gè)成為程序控制塊PCB中。
進(jìn)程控制塊張包含了陳芬的信息卵酪，進(jìn)程控制塊能夠支持多進(jìn)程和提供多重處理技術(shù)的關(guān)鍵工具。

3.2進(jìn)程狀態(tài)

3.2.1兩狀態(tài)進(jìn)程模型

在任何時(shí)刻進(jìn)程或者正在執(zhí)行谤碳，或者沒(méi)有執(zhí)行溃卡。一個(gè)進(jìn)程可以出于一下兩種狀態(tài)之一：運(yùn)行態(tài)或未運(yùn)行太（還有其他狀態(tài)）
當(dāng)操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程時(shí)，將該進(jìn)程以未運(yùn)行太加入到系統(tǒng)中蜒简，操作系統(tǒng)指導(dǎo)這個(gè)進(jìn)程的存在瘸羡，并正在等待執(zhí)行機(jī)會(huì)。

兩狀態(tài)進(jìn)程模型

3.2.2進(jìn)程創(chuàng)建和終止

進(jìn)程的創(chuàng)建

當(dāng)一個(gè)新進(jìn)程被添加到那些正在被管理的進(jìn)城集合中區(qū)搓茬，操作系統(tǒng)需要建立用于管理該進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)犹赖，并在內(nèi)存中給他分配地址空間。
一下四種情況會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程創(chuàng)建

1. 新的批處理作業(yè)
   位于磁帶或磁盤(pán)中的批處理作業(yè)控制流被提供給操作系統(tǒng)
2. 用戶登錄
   終端用戶登錄到系統(tǒng)
3. 操作系統(tǒng)因?yàn)樘峁┮豁?xiàng)服務(wù)而創(chuàng)建
   表示用戶執(zhí)行一個(gè)功能
4. 由現(xiàn)有進(jìn)程派生
   用戶程序只是創(chuàng)建多個(gè)進(jìn)程卷仑。
   當(dāng)操作系統(tǒng)相應(yīng)一個(gè)進(jìn)程顯式的請(qǐng)求創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程時(shí)峻村，該動(dòng)作成為進(jìn)程派生。
   此時(shí)有父子進(jìn)程產(chǎn)生

進(jìn)程終止

進(jìn)程終止的原因有：

1. 正常完成
   進(jìn)程自行執(zhí)行一個(gè)操作系統(tǒng)服務(wù)調(diào)用锡凝，exec族粘昨，表示它已經(jīng)結(jié)束運(yùn)行
2. 超過(guò)時(shí)限
   進(jìn)程運(yùn)行時(shí)間超過(guò)規(guī)定的時(shí)限
   包括總的運(yùn)行時(shí)間，花費(fèi)在執(zhí)行上的時(shí)間窜锯，
3. 無(wú)可用內(nèi)存
   系統(tǒng)無(wú)法滿足進(jìn)程需要的內(nèi)存空間
4. 越界
   進(jìn)程試圖訪問(wèn)不允許訪問(wèn)的內(nèi)存單元
5. 保護(hù)錯(cuò)誤
   進(jìn)程試圖使用不孕不育的資源或文件张肾，或者試圖以一種不正確的方式使用，向只讀文件中寫(xiě)入
6. 算數(shù)錯(cuò)誤
   如除0或存儲(chǔ)大于硬件可以接納的數(shù)子
7. 時(shí)間超出
   進(jìn)程等待某一事件發(fā)生的時(shí)間超過(guò)了規(guī)定的最大值
   8.IO失敗
   在輸出或輸入期間發(fā)生錯(cuò)誤锚扎。
   找不到指定文件吞瞪，或者嘗試多次以后仍然讀寫(xiě)失敗或者無(wú)效操作，例如從打印機(jī)中讀取數(shù)據(jù)
8. 無(wú)效指令
   司徒執(zhí)行一個(gè)不存在的指令
9. 特權(quán)指令
   試圖使用未操作系統(tǒng)保留的指令
10. 數(shù)據(jù)無(wú)用
    錯(cuò)誤類型或?yàn)槌跏蓟囊粔K數(shù)據(jù)
11. 操作員或操作系統(tǒng)干涉
    由于某些原因驾孔，操作員終止進(jìn)程
12. 父進(jìn)程終止
    當(dāng)父進(jìn)程終止芍秆，操作系統(tǒng)可能終止進(jìn)程的所有子進(jìn)程
13. 父進(jìn)程請(qǐng)求
    父進(jìn)程終止其后代惯疙，或者是其他進(jìn)程終止別的進(jìn)程

3.2.3 五狀態(tài)模型

無(wú)狀態(tài)模型

無(wú)狀態(tài)：

1. 運(yùn)行態(tài)
   該進(jìn)程正在執(zhí)行
2. 就緒態(tài)
   進(jìn)程做好了準(zhǔn)備，只要有機(jī)會(huì)就開(kāi)始執(zhí)行
3. 阻塞等待態(tài)
   進(jìn)程在等待某事件浪听，例如IO操作
4. 新建態(tài)
   剛創(chuàng)建的進(jìn)城螟碎，操作系統(tǒng)還沒(méi)有把他加入到可執(zhí)行進(jìn)程組中。通常是進(jìn)程快已經(jīng)創(chuàng)建但是還沒(méi)有加載金內(nèi)存中的新進(jìn)程
   5.退出態(tài)
   操作系統(tǒng)可從執(zhí)行進(jìn)程組中釋放出的進(jìn)程
   或是終止迹栓，或是被取消掉分。

處于新建態(tài)是，操作系統(tǒng)所需要的關(guān)于該進(jìn)程的信息保存在內(nèi)存的進(jìn)程表中克伊，但是進(jìn)程本身還未進(jìn)入內(nèi)存酥郭，也就是進(jìn)程的程序代碼不在內(nèi)存中，操作系統(tǒng)也沒(méi)有為這個(gè)程序相關(guān)的數(shù)據(jù)分配空間愿吹。代碼和數(shù)據(jù)保存在磁盤(pán)中

狀態(tài)轉(zhuǎn)換

1. 空->新建
   穿件一個(gè)新進(jìn)程
2. 新建->就緒
   操作系統(tǒng)準(zhǔn)備好在接納一個(gè)晉城市不从，吧一個(gè)進(jìn)程從新建態(tài)轉(zhuǎn)換到就緒態(tài)。
3. 就緒->運(yùn)行
   需要選擇一個(gè)新進(jìn)程運(yùn)行時(shí)犁跪，操作系統(tǒng)選擇一個(gè)處于就緒態(tài)的進(jìn)城椿息。
   由調(diào)度器或分配器工作。
4. 運(yùn)行->退出
   如果當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程表示自己已完成或取消坷衍，他將被操作系統(tǒng)終止寝优。
5. 運(yùn)行->就緒
   正在運(yùn)行的進(jìn)程達(dá)到了允許不中斷執(zhí)行的最大時(shí)間段。也就是一個(gè)進(jìn)程達(dá)到了該進(jìn)程被分配的運(yùn)行時(shí)間枫耳。
6. 運(yùn)行->阻塞
   進(jìn)程請(qǐng)求他必須等待某些事件時(shí)乏矾，則進(jìn)入阻塞太。
7. 阻塞->就緒
   當(dāng)?shù)却臅r(shí)間發(fā)生時(shí)迁杨，處于阻塞態(tài)的進(jìn)城轉(zhuǎn)換到了就緒態(tài)
8. 就緒->退出
   父進(jìn)程可以再任何時(shí)刻終止一個(gè)子進(jìn)程
9. 阻塞->退出
   同上

3.2.4被掛起的進(jìn)程

交換

沒(méi)有使用虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)的進(jìn)城都必須全部載入內(nèi)存钻心，所有進(jìn)程必須都在內(nèi)存中。
為了能夠容納更多進(jìn)程：

1. 增加內(nèi)存
   但是相對(duì)的進(jìn)程增加速度更加快
2. 交換

把內(nèi)存中某個(gè)進(jìn)程的一部分或全部移動(dòng)到磁盤(pán)中铅协，當(dāng)內(nèi)存中沒(méi)有處于就緒狀態(tài)的晉城市捷沸，操作系統(tǒng)就把被阻塞的進(jìn)城換出到磁盤(pán)中的掛起隊(duì)列中，暫時(shí)保存從內(nèi)存中被驅(qū)逐出來(lái)的進(jìn)程隊(duì)列狐史，或者是被掛起的進(jìn)程隊(duì)列亿胸。
操作系統(tǒng)在此后取出掛起隊(duì)列中的另一個(gè)進(jìn)城或僅售一個(gè)新進(jìn)程的請(qǐng)求，將其納入內(nèi)存運(yùn)行预皇。
交換是一個(gè)IO操作侈玄，因此可能是問(wèn)題更加惡化。由于換出到的磁盤(pán)一般是系統(tǒng)中運(yùn)行最快的IO設(shè)備吟温，因此會(huì)提高性能序仙。
因此模型再加入掛起態(tài)。

一個(gè)掛起態(tài)模型

僅掛起在阻塞的進(jìn)程

兩個(gè)掛起態(tài)進(jìn)程

掛起阻塞和**就緒**狀態(tài)進(jìn)程

這種模型中鲁豪，新建進(jìn)程可能直接掛起潘悼，也可能就緒律秃。
因此就多了兩個(gè)狀態(tài)。

9. 阻塞->掛起/掛起
   當(dāng)操作系統(tǒng)確定正在運(yùn)行的進(jìn)程需要更多內(nèi)存空間或是為了維護(hù)基本性能治唤，會(huì)出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換棒动。
10. 阻塞/掛起->就緒/掛起
    如果程序阻塞的事件發(fā)生了，就被轉(zhuǎn)化為就緒掛起
11. 就緒/掛起->就緒
    內(nèi)存中沒(méi)有就就緒態(tài)進(jìn)程宾添，操作系統(tǒng)需要調(diào)入一個(gè)進(jìn)程繼續(xù)執(zhí)行船惨。
    就緒/掛起態(tài)進(jìn)程比任何出于就緒態(tài)的任何進(jìn)程優(yōu)先級(jí)都要高的時(shí)候
12. 就緒->就緒/掛起
    當(dāng)掛起阻塞進(jìn)程仍然不夠內(nèi)存時(shí)，就掛起就緒進(jìn)程缕陕。
13. 新建->就緒/掛起 和 新建->就緒
    當(dāng)內(nèi)存中沒(méi)有足夠的內(nèi)存粱锐，那么需要進(jìn)入就緒/掛起狀態(tài)
14. 阻塞/掛起->阻塞
    一個(gè)進(jìn)程終止，釋放了內(nèi)存空間扛邑，阻塞/掛起隊(duì)列中的優(yōu)先級(jí)比其他進(jìn)程優(yōu)先級(jí)都搞怜浅，那么就發(fā)生此狀態(tài)轉(zhuǎn)換
15. 運(yùn)行->就緒/掛起
    當(dāng)分配給一個(gè)進(jìn)程的時(shí)間期滿時(shí)，就發(fā)生這個(gè)轉(zhuǎn)換蔬崩。

因此恶座，進(jìn)程如果從就緒到掛起，是因?yàn)閮?nèi)存不夠沥阳。如果從阻塞/掛起到阻塞是因?yàn)閮?yōu)先級(jí)跨琳。

掛起進(jìn)程概念與不在內(nèi)存中的進(jìn)程概念是等價(jià)的。
當(dāng)如下特點(diǎn)是會(huì)掛起進(jìn)程：

1. 進(jìn)程不能立即執(zhí)行
2. 進(jìn)程在等待一個(gè)時(shí)間沪袭，阻塞時(shí)間的發(fā)生不會(huì)是進(jìn)程立即被執(zhí)行
3. 為了阻止一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行，可以通過(guò)代理把進(jìn)程置于掛起狀態(tài)樟氢。
4. 除非代理顯式的命令系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換冈绊，否則進(jìn)程一直在代理中

通過(guò)掛起程序，程序員可以修改程序或數(shù)據(jù)埠啃，進(jìn)行調(diào)試死宣。

導(dǎo)致進(jìn)程被掛起的原因：

1. 交換
   需要是房租購(gòu)的內(nèi)存空間
2. 其他os原因
   操作系統(tǒng)可能掛起后臺(tái)進(jìn)程或工具程序進(jìn)程
3. 交互式用戶請(qǐng)求
   用戶掛起程序，進(jìn)行調(diào)試或與一個(gè)資源的使用進(jìn)行連接
4. 定時(shí)
   一個(gè)進(jìn)程可能會(huì)周期執(zhí)行碴开，而且可能在等待下一個(gè)時(shí)間間隔被掛起
5. 父進(jìn)程請(qǐng)求
   父進(jìn)程掛起子進(jìn)程毅该，然后修改掛起進(jìn)程

3.3進(jìn)程描述

操作系統(tǒng)為處理器執(zhí)行進(jìn)程，而且進(jìn)行調(diào)度和分配資源潦牛，并相應(yīng)用戶程序的基本服務(wù)請(qǐng)求眶掌。
操作系統(tǒng)是管理系統(tǒng)資源的實(shí)體。

操作系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)

操作系統(tǒng)構(gòu)造并維護(hù)它所管理的每個(gè)實(shí)體的信息表：

1. 內(nèi)存
2. IO
3. 文件
4. 進(jìn)程

內(nèi)存表

用于更總內(nèi)存（物理內(nèi)存）和外存巴碗。內(nèi)存的某些部分為操作系統(tǒng)保修朴爬，剩余部分是進(jìn)程可以使用的。保存在虛擬內(nèi)存中的進(jìn)程使用頁(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的交換橡淆。
內(nèi)存表包含：

1. 分配給進(jìn)程的內(nèi)存
2. 分配給進(jìn)程的外存
3. 內(nèi)存塊或虛擬內(nèi)存的任何保護(hù)屬性召噩，例如共享內(nèi)存區(qū)域
4. 管理虛擬內(nèi)存所需要的任何信息

IO表

用于管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的IO設(shè)備和通道母赵，在任何給定的時(shí)刻，一個(gè)IO設(shè)備或是可用的具滴，或者是已經(jīng)分配給某個(gè)特定的進(jìn)城凹嘲。

文件表

提供關(guān)于文件是否存在，文件在外存（磁盤(pán)）中的作用构韵，當(dāng)前狀態(tài)和其他屬性的信息周蹭。

進(jìn)程表

后面詳細(xì)講

3.3.2 進(jìn)程控制結(jié)構(gòu)

操作系統(tǒng)管理和控制進(jìn)城，需要知道進(jìn)城的位置贞绳，和屬性谷醉。

進(jìn)程位置

一個(gè)進(jìn)程至少包括足夠內(nèi)存空間，用來(lái)保存該進(jìn)程的代碼和數(shù)據(jù)冈闭，還有棧椌隳幔空間，還有進(jìn)程的屬性萎攒。通常的屬性集合稱為進(jìn)程控制塊PCB遇八。
程序、數(shù)據(jù)耍休、棧刃永、屬性的集合稱為進(jìn)程映像。

進(jìn)程映像包括：

1. 用戶數(shù)據(jù)
   用戶空間中可修改的部分：程序數(shù)據(jù)羊精，用戶棧斯够，可修改的程序
2. 用戶程序
   將被執(zhí)行的程序，代碼
3. 系統(tǒng)棧
   每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)棧喧锦，用于保存參數(shù)读规，過(guò)程調(diào)用地址和系統(tǒng)調(diào)用地址。
4. 進(jìn)程控制塊
   操作系統(tǒng)控制進(jìn)程所需要的數(shù)據(jù)

進(jìn)程屬性

進(jìn)程屬性的集合稱為進(jìn)程塊
包括：
進(jìn)程標(biāo)志信息燃少，進(jìn)程控制信息束亏，進(jìn)程狀態(tài)信息。

進(jìn)程標(biāo)志信息

1. 標(biāo)識(shí)符
   進(jìn)程的標(biāo)識(shí)符阵具，創(chuàng)建該進(jìn)程的父進(jìn)程碍遍，用戶標(biāo)識(shí)符（userID）

處理器狀態(tài)信息

2. 用戶課件寄存器
   處于用戶態(tài)處理器執(zhí)行語(yǔ)言可以訪問(wèn)的寄存器，通常有8~32個(gè)阳液。
3. 控制和狀態(tài)存儲(chǔ)器
   程序計(jì)數(shù)器：包含將要取得下一條指令地址怕敬。
   條件碼：最近的算術(shù)或邏輯運(yùn)算的結(jié)果，符號(hào)帘皿，零赖捌，進(jìn)位。等于。溢出
   狀態(tài)信息：包括終端允許禁用的標(biāo)志越庇，異常模式
4. 棧指針
   每個(gè)進(jìn)程有一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的后進(jìn)先出系統(tǒng)棧罩锐。棧用于保存參數(shù)和過(guò)程調(diào)用或是系統(tǒng)調(diào)用的地址，棧指針指向棧頂卤唉。

進(jìn)程控制信息

5. 調(diào)度和狀態(tài)信息
   進(jìn)程狀態(tài)：運(yùn)行態(tài)涩惑，就緒態(tài)，等待態(tài)桑驱，停止太
   優(yōu)先級(jí)用于描述進(jìn)程調(diào)度的一個(gè)或多個(gè)域竭恬。在某些系統(tǒng)中，需要多個(gè)值：默認(rèn)熬的，當(dāng)前痊硕，最高許可。
   調(diào)度相關(guān)信息取決于調(diào)度算法押框。例如進(jìn)程等待時(shí)間總量和進(jìn)程上一次運(yùn)行時(shí)執(zhí)行時(shí)間總量
   事件：進(jìn)程在繼續(xù)執(zhí)行前等待的時(shí)間標(biāo)識(shí)
6. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
   進(jìn)程可以一隊(duì)列環(huán)或別的結(jié)構(gòu)與其他進(jìn)程進(jìn)行連接岔绸。
   標(biāo)識(shí)某一特定優(yōu)先級(jí)且處于等待狀態(tài)進(jìn)程可以連接到一個(gè)隊(duì)列中，父子進(jìn)程關(guān)系橡伞，因此需要包含指向其他進(jìn)程的指針
7. 進(jìn)程間通信
   與兩個(gè)獨(dú)立進(jìn)程間通信相關(guān)聯(lián)的各種標(biāo)記信號(hào)和信息盒揉。
8. 進(jìn)程特權(quán)
   進(jìn)程根據(jù)其可以訪問(wèn)的內(nèi)存空間以及可移植性的指令類型被賦予各種特權(quán)
9. 存儲(chǔ)管理
   指向分配給進(jìn)程的虛擬內(nèi)存空間的段表和頁(yè)表的指針
10. 資源和所有權(quán)的使用情況
    表示打開(kāi)的文件，包括處理器或是其他資源的使用歷史兑徘，調(diào)度器需要著細(xì)信息

標(biāo)識(shí)符的作用

表示主進(jìn)程表中的一個(gè)索引刚盈，因此需要一個(gè)銀蛇，使系統(tǒng)可以genuine進(jìn)程標(biāo)識(shí)符定位相應(yīng)的標(biāo)挂脑，進(jìn)程間相互通信可以終止通信的目標(biāo)藕漱，指明父子進(jìn)程

處理器狀態(tài)信息

當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行時(shí)，信息存在寄存器中崭闲，當(dāng)進(jìn)程被中斷時(shí)肋联，所有寄存器信息被保存，使得進(jìn)程恢復(fù)被執(zhí)行時(shí)這些信息可以被恢復(fù)镀脂。
寄存器組包括寄存器牺蹄、控制和狀態(tài)寄存器和棧指針忘伞。

所有處理器設(shè)計(jì)都包括一個(gè)或一組程序狀態(tài)字（Program status word psw）寄存器薄翅。包括所有的狀態(tài)信息。psw包含條件碼和其他狀態(tài)信息氓奈。

寄存器

進(jìn)程控制信息

每個(gè)進(jìn)程映像包括一個(gè)進(jìn)程控制塊翘魄、用戶棧、進(jìn)程專用地址空間以及別的進(jìn)程共享的其他內(nèi)存空間舀奶。

虛擬內(nèi)存中的用戶進(jìn)程

進(jìn)程鏈表

進(jìn)程控制塊的作用

進(jìn)程控制塊是錯(cuò)做系統(tǒng)中最重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)暑竟，每個(gè)進(jìn)程控制塊包含操作系統(tǒng)做需要的關(guān)于進(jìn)程的所有信息。

操作系統(tǒng)多個(gè)程序需要訪問(wèn)進(jìn)程控制塊，因此需要保護(hù)但荤。

3.4進(jìn)程控制

3.4.1執(zhí)行模式

用戶程序通常在用戶態(tài)模式下運(yùn)行罗岖。
特權(quán)態(tài)成為系統(tǒng)態(tài)、控制態(tài)或是內(nèi)核態(tài)腹躁。同一個(gè)名字桑包。
使用兩種模式可以保護(hù)操作系統(tǒng)重要的操作系統(tǒng)表（如進(jìn)程控制塊）不守用戶程序的干涉。用戶態(tài)下纺非，軟件具有對(duì)處理器以及所有指令哑了、寄存器和內(nèi)存的控制能力。而這些能力對(duì)用戶程序不是必須的烧颖。
程序狀態(tài)字中有一位表示執(zhí)行模式弱左，處理器使用該位來(lái)判斷是程序運(yùn)行在什么態(tài)中。
這一位對(duì)應(yīng)某些事件的要求而改變炕淮，當(dāng)用戶調(diào)用一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)觸發(fā)系統(tǒng)例程的執(zhí)行時(shí)拆火，執(zhí)行模式設(shè)置成內(nèi)核態(tài)，當(dāng)從系統(tǒng)服務(wù)返回到用戶進(jìn)程時(shí)鳖悠，執(zhí)行模式被設(shè)置成用戶態(tài)榜掌。

3.2.2進(jìn)程創(chuàng)建

進(jìn)程創(chuàng)建的步驟：

1. 給新進(jìn)程分配一個(gè)唯一的進(jìn)城標(biāo)識(shí)符
   主進(jìn)程表中增加一個(gè)新表項(xiàng)，表中的每個(gè)表項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)進(jìn)程
2. 進(jìn)程分配空間
   包括進(jìn)程映像中的所有元素（代碼乘综，數(shù)據(jù)憎账，棧屬性），因此操作系統(tǒng)需要知道私有用戶地址空間和用戶棧需要多少空間卡辰。
   如果一個(gè)進(jìn)程由另一個(gè)進(jìn)城生成胞皱，則父進(jìn)程可以吧所需的值作為進(jìn)程創(chuàng)建請(qǐng)求的一部分傳遞給操作系統(tǒng)。如果任何現(xiàn)有的地址空間被這個(gè)新進(jìn)程共享九妈，那么必須建立正確的連接反砌。最后，必須給進(jìn)程控制塊分配空間萌朱。
3. 初始化進(jìn)程控制塊
   進(jìn)程標(biāo)識(shí)符包括進(jìn)程ID和其他相關(guān)ID宴树，如父進(jìn)程ID等。
   處理器狀態(tài)信息部分的絕大多出項(xiàng)目通常初始化為0.但程序計(jì)數(shù)器被設(shè)置為程序入口點(diǎn)晶疼、系統(tǒng)棧指針用來(lái)定義程序邊界除外酒贬。
   進(jìn)程控制信息部分的初始化：基于標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)值和為該進(jìn)程所請(qǐng)求的屬性。例如進(jìn)程狀態(tài)翠霍，優(yōu)先級(jí)锭吨。資源（如果不請(qǐng)求或者父進(jìn)程繼承，那么不擁有資源）
4. 設(shè)置正確的連接
   操作系統(tǒng)把調(diào)度丟了都保存成鏈表寒匙，新進(jìn)程必須防止在就緒或就緒/掛起鏈表中
5. 創(chuàng)建或擴(kuò)充其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
   記賬等零如。

3.4.3進(jìn)程切換

系統(tǒng)中斷分為兩種類型：中斷，陷阱。

中斷

是與當(dāng)前進(jìn)程A無(wú)關(guān)的某種類型的外部事件相關(guān)考蕾，例如別的進(jìn)程B進(jìn)行IO請(qǐng)求的時(shí)候交出控制權(quán)祸憋，進(jìn)程A開(kāi)始執(zhí)行，當(dāng)進(jìn)程B的IO操作完成時(shí)肖卧，進(jìn)程A被中斷夺衍。
控制需要先移交給中斷處理器，然后轉(zhuǎn)到已經(jīng)發(fā)生的特定類型的中斷相關(guān)的操作系統(tǒng)例程喜命。
例如：

1. 系統(tǒng)中斷
   操作系統(tǒng)確定當(dāng)前正在運(yùn)行進(jìn)程的執(zhí)行時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了最大允許時(shí)間段（時(shí)間片）沟沙。此時(shí)進(jìn)程必須切換到就緒態(tài)，另一個(gè)進(jìn)程切換到運(yùn)行態(tài)
2. IO中斷
   操作系統(tǒng)將所有對(duì)應(yīng)的阻塞態(tài)進(jìn)程轉(zhuǎn)換到就緒態(tài)（阻塞/掛起也一樣）壁榕。
   并不執(zhí)行對(duì)應(yīng)的進(jìn)程矛紫，只是設(shè)置其狀態(tài)
3. 內(nèi)存失效/缺頁(yè)中斷
   處理器訪問(wèn)虛擬地址時(shí)，此地址黨員不在內(nèi)存中牌里，操作系統(tǒng)必須從外存中把包含這個(gè)引用的內(nèi)存塊調(diào)入內(nèi)存颊咬。在發(fā)生調(diào)入內(nèi)存塊的IO請(qǐng)求后，操作系統(tǒng)可能會(huì)執(zhí)行一個(gè)進(jìn)程切換牡辽，已恢復(fù)另一個(gè)進(jìn)程的執(zhí)行喳篇，發(fā)生缺頁(yè)的進(jìn)城被置為阻塞態(tài)。當(dāng)想要的塊調(diào)入內(nèi)存重視态辛，該進(jìn)程被置為就緒態(tài)

陷阱

當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程所產(chǎn)生的錯(cuò)誤或異常條件麸澜。如非法文件訪問(wèn)。
操作系統(tǒng)確定異常調(diào)教是否指明奏黑，如果致命炊邦，當(dāng)前運(yùn)行的金恒被轉(zhuǎn)換到退出態(tài)，并發(fā)生進(jìn)程切換熟史。如果不致命馁害，操作系統(tǒng)的動(dòng)作取決于錯(cuò)誤的種類和操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)調(diào)用

一個(gè)用戶進(jìn)程正在運(yùn)行蹂匹，并且請(qǐng)求一個(gè)IO操作碘菜，該調(diào)用會(huì)使進(jìn)程陷入內(nèi)核態(tài)，通常系統(tǒng)調(diào)用會(huì)導(dǎo)致吧童虎進(jìn)程置為阻塞限寞。

場(chǎng)景切換

當(dāng)存在未處理的中斷忍啸，處理器需要做一下工作，例如模式切換
模式切換：

1. 把程序計(jì)數(shù)器設(shè)置成中斷處理程序的開(kāi)始地址
2. 從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)昆烁，使得中斷處理代碼可以包含特權(quán)的指令

同時(shí)還需要保存進(jìn)程上下文吊骤。
此時(shí)的上下文稱為中斷上下文缎岗，作用在于：所有中斷處理可能改變的信息和恢復(fù)被中斷程序時(shí)所需要的信息静尼。包含程序計(jì)時(shí)器，其他處理器寄存器和棧信息

中斷處理程序：通常是執(zhí)行一些與中斷相關(guān)的基本任務(wù)的小程序。

進(jìn)程狀態(tài)的變化

模式切換和進(jìn)程切換不同鼠渺，發(fā)生模式切換可以不改變正處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程狀態(tài)鸭巴，在這種情況下，保存上下文環(huán)境和以后恢復(fù)上下文環(huán)境需要很少的開(kāi)銷拦盹，但是進(jìn)程切換鹃祖，如果當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)城被切換到另一狀態(tài)，則操作系統(tǒng)使其環(huán)境產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的變化普舆。

進(jìn)程切換步驟：

1. 保存處理器上下文恬口，包括程序計(jì)數(shù)器和其他寄存器
2. 更新當(dāng)前處于運(yùn)行態(tài)進(jìn)程的進(jìn)城控制塊，包括江金城狀態(tài)改變到另一個(gè)狀態(tài)（就緒態(tài)沼侣，阻塞態(tài)等等）祖能。還必須更新相關(guān)域，包括離開(kāi)運(yùn)行態(tài)的原因和記賬信息
3. 將進(jìn)程的進(jìn)城控制塊移到相應(yīng)的隊(duì)列（就緒蛾洛，事件i處阻塞养铸、就緒）。
4. 選擇另一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行（需要調(diào)度算法）
5. 更新所選擇進(jìn)程的進(jìn)程控制塊轧膘，包括將進(jìn)程的狀態(tài)變?yōu)檫\(yùn)行態(tài)
6. 跟新內(nèi)存管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)钞螟，取決于如何管理地址轉(zhuǎn)換，（后面講）
7. 恢復(fù)處理器在被選擇進(jìn)程最后一次切換出運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的上上下文谎碍，可以通過(guò)載入程序計(jì)數(shù)器和其他寄存器以前的值來(lái)實(shí)現(xiàn)

進(jìn)程切換涉及狀態(tài)變化鳞滨，因而比模式切換需要更多的工作。
因此上下文只是寄存器的值蟆淀，是否包括棧太援？？扳碍？提岔？？笋敞？碱蒙？？夯巷？赛惩？？

3.5操作系統(tǒng)的執(zhí)行

操作系統(tǒng)

無(wú)進(jìn)程內(nèi)核

內(nèi)核運(yùn)行不是以進(jìn)程的形式存在趁餐。當(dāng)進(jìn)程被中斷或產(chǎn)生一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用時(shí)喷兼，該進(jìn)程的模式上下文被保存，控制權(quán)交給內(nèi)核后雷。操作系統(tǒng)有自己的內(nèi)存區(qū)域和系統(tǒng)棧季惯，用于控制過(guò)程調(diào)用和返回吠各。

內(nèi)核在用戶進(jìn)程中執(zhí)行

進(jìn)程映像包含內(nèi)核的程序數(shù)據(jù)和棧結(jié)構(gòu)。