进程控制

什么是进程控制？

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

简化理解：进程控制就是要实现进程状态的转换。

怎么实现进程控制？

使用“原语”来实现进程控制。
原语是一种特殊的程序，它的执行具有原子性。也就是说，这段程序的运行必须是一气呵成的，不可中断。 
可以使用开中断指令和关中断指令这两个特权指令实现原子性。

关中断指令和开中断指令之间的指令序列是不可被中断的。这就实现了“原子性”。

进程控制相关的原语

• 创建原语：
  • 申请空白PCB
  • 为新进程分配所需资源
  • 初始化PCB
  • 将PCB插入到就绪队列
• 撤销原语：
  • 从PCB集合中找到终止进程的PCB
  • 若进程正在运行，立即剥夺CPU，将CPU分配给其他进程
  • 终止其所有子进程
  • 将该进程拥有的所有资源归还给父进程或操作系统
  • 删除PCB
• 阻塞原语：
  • 找到要阻塞的进程的PCB
  • 保护进程运行现场，将PCB状态信息设置为阻塞态，暂时停止进程运行
  • 将PCB插入到相应事件的等待队列。
• 唤醒原语：
  • 在事件等待队列中找到PCB
  • 将PCB从等待队列中一处，设置进程为就绪态
  • 将PCB插入就绪队列，等待被调度
  • 一个进程被什么事件阻塞就应该被什么事件唤醒，阻塞与唤醒原语是成对使用的
• 切换原语：
  • 将运行环境信息存入PCB
  • PCB移入相应队列
  • 选择另一个进程执行，并更新其PCB
  • 根据PCB恢复新进程所需的运行环境
  • 在进程切换时先在PCB中保存这个进程的运行环境（保存一些必要的寄存器信息）

总结

无论是哪个进程控制原语，要做的无非是三件事情：

1. 更新 PCB中的信息（修改进程状态，保存/回复运行环境）
2. 将PCB插入到合适的队列
3. 分配/回收资源