進程控制的基本過程：
????????????????進程的創建
????????????????進程的終止
????????????????進程的阻塞與喚醒
????????????????進程的掛起和激活
關于進程的親屬關系
????????系統中運行的進程并不都是孤立的，有的進程運行后，會調用其他進程來執行，這樣就組成了進程間的父子關系。
????????可用 “進程圖”描述一個進程的家族關系，該圖實際就是一種有向樹。
* 感受進程及進程樹
1.“運行”——輸入“cmd”，啟動命令行控制臺
2.在cmd窗口輸入“notepad”啟動記事本。
3.現在進程“cmd.exe”和進程“notepad.exe”就組成了一個進程樹，后者為子進程，前者為父進程。
4.用“任務管理器”在“進程”頁，右擊cmd.exe選擇“結束進程樹”。則記事本子進程也會結束。
????????一些木馬服務端程序運行后會同時生成兩個木馬進程，這兩個進程互相監控、互相保護。對此類木馬，我們就可以分別對兩個木馬進程嘗試使用“結束進程樹”命令。
進程間的父子關系關系著資源的繼承。創建和撤銷進程時，其父、子進程要相應的被影響。
1.進程的創建
1）一個進程創建另一進程的事件（原因）
????????????????用戶登錄：分時情況下用戶的請求
????????????????作業調度：批處理中
????????????????提供服務：運行中的用戶程序提出功能請求，要創建服務進程（如打印服務）
????????????????應用請求：應用程序自己創建進程，完成特定功能的新進程。（木馬程序）
2）創建過程（重點）
????????????????(1) 申請空白PCB
????????????????(2) 為新進程分配資源
????????????????????????????主要是內存資源的處理
????????????????(3) 初始化進程控制塊
????????????????????????????標識符（包括父進程的）、程序計數器指向程序入口地址，就緒態、優先級等信息的填寫。
????????????????(4) 將新進程插入就緒隊列
上述過程很關鍵，不能被打斷！！！
原語是由若干指令構成的原子操作過程，作為整體實現功能，不可被打斷。
????????????????OS通過調用進程創建原語Creat()創建新進程。
????????????????其他各控制工作也都是由OS內核以“原語”的方式實現，以保證不被打斷。
2.進程的終止
1）引起進程終止的事件
????????????正常結束
????????????異常結束
????????????????????內存越界錯誤
????????????????????保護錯（權限錯，如修改只讀文件等）
????????????????????非法指令（不存在的指令，程序異常轉向而把數據當指令）
????????????????????特權指令錯（用戶態程序試圖執行只有OS可執行的指令）
????????????????????運行超時、運算錯、i/o故障等
? ??????????外界干預
????????????????????操作員或操作系統干預（死鎖時，可人為結束）
????????????????????父進程請求終止子進程
????????????????????父進程終止，子孫進程也跟著終止
2）終止過程
對上述事件，OS調用內核終止原語，執行下列過程：
????????????????(1) 根據進程標示符，檢索出該進程PCB，讀其狀態。
????????????????????????????*IF 執行態，立即終止該進程，置調度標志為真，指示重新進行調度。
????????????????????????????*IF 有子孫進程，亦應予以終止，以防成為不可控進程。
????????????????(2) 歸還全部資源至其父進程或系統。
????????????????(3) 將該進程PCB從所在隊列或鏈表中移出。
3.進程的阻塞與喚醒
1）引起進程阻塞和喚醒的事件
????????????????請求系統服務的滿足情況
????????????????啟動某種需等待（I/O）操作
????????????????合作需要的新數據尚未到達
? ? ? ? ? ? ? ? 執行某功能的進程暫時無新工作可做(如發送數據進程)
2）阻塞和喚醒過程
由進程調用阻塞原語阻塞自己，是主動行為：
????????????????（1）將PCB中的狀態改為阻塞
????????????????（2）該PCB加入到阻塞隊列中
????????????????（3）轉進程調度，將處理機分配給另一進程
????????????????（4）進行進程切換，即根據兩切換進程的PCB，保護與重新設置處理機狀態。
阻塞與喚醒原語作用相反，成對使用
????????????阻塞進程等待的事件發生時，有關進程(如放棄該資源的進程)調用喚醒原語把等待該事件的進程喚醒。
????????????????????????（1）把阻塞進程從等待該事件的阻塞隊列中移出
????????????????????????（2）將其PCB中的現行狀態改為就緒
????????????????????????（3）將PCB插入到就緒隊列中。
4.進程的掛起與激活
掛起原語將指定進程或阻塞進程掛起。
????????????????（1）檢查被掛起進程的狀態，活動就緒則改為靜止就緒，活動阻塞則改為靜止阻塞
????????????????（2）將該PCB復制到內存（方便檢查）/外存（對換）指定區域
????????????????（3）*若掛起的進程是執行態，則需重新進行進程調度。
注意：進程只能掛起自己或其子孫進程。
? ??????激活原語的執行過程
????????????????????????????若掛起進程在外存上，將其調入內存
????????????????????????????檢查進程狀態，若處于靜止就緒，則改為活動就緒，若處于靜止阻塞，則改為活動阻塞
* 關于調度
????????????????進程控制中，狀態轉換和調度密切相關。
????????????????運行態進程的改變必然產生調度行為
????????????????只要產生新就緒態進程，就需考慮調度策略
????????????????????????????只要是采用搶占式調度，要檢查新就緒進程是否可搶占CPU，引起新的調度。
進程間有什么相互影響？
兩種制約關系：
? ? ? ? ? ? ? ? 1.間接相互制約關系：主要源于資源共享,表現為
????????????????????????????進程A---打印機資源---進程B（互斥）
????????????????2.直接相互制約關系：主要源于進程合作，表現為
????????????????????????????進程A寫緩沖---進程B讀緩沖（有序）
1.進程同步的基本概念
1）進程同步的主要任務：
????????????????使并發執行的諸進程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執行具有可再現性。
2）臨界資源
一次僅允許一個進程使用的資源。
????????????????例1：兩個進程A、B，它們共享一個變量x，他們共同使x值增長。
????????????????所以對生產者和消費者而言，counter應作為臨界資源，應對其互斥訪問
????????????????若是一群生產者和消費者
? ??????生產者之間共同要影響的變量in要互斥；消費者間的out也一樣；
理解同步
3）臨界區
每個進程中訪問臨界資源的那段代碼叫臨界區。
為了正確同步，對臨界區的代碼要增加控制
進入區：對欲訪問的臨界資源進行檢。若此刻未被訪問，設正在訪問的標志
臨界區：訪問臨界資源的代碼。
退出區：將正在訪問的標志恢復為未被訪問的標志
剩余區：其余部分
4）同步機制應遵循的規則
實現互斥的方法應符合如下每條原則
????????????????空閑讓進：資源使用最基本原則
????????????????忙則等待：保證互斥
????????????????有限等待：合適時被喚醒防止死等
? ? ? ? ? ? ? ? 讓權等待：能主動釋放CPU防止忙等
同步控制的關鍵
主要涉及”判斷”和”修改標志”操作
????????????????不應被打斷（原語，OS核心態運行）
硬件同步機制
????????????????許多計算機提供一些特殊的硬件指令，允許對一個字中的內容進行檢測和修正，或對兩個字的內容進行交換。利用這些特殊指令解決臨界區問題。
????????????????進入臨界區往往跟其標志有關，可將標志看做一個鎖，“鎖開”進入并關鎖，“鎖關”必須等待，初始時鎖是打開的。
①關中斷
????????????進入鎖測試前關閉中斷，直到完成鎖測試并上鎖后才能打開中斷。進程在臨界區執行期間，系統不響應中斷，從而不引發調度。
缺點：
????????????????濫用風險
????????????????關中斷時間過長會影響效率，限制CPU交叉執行能力
????????????????不適用于多CPU系統
②Test-and-Set指令
③利用Swap指令實現進程互斥
????????????????完全利用軟件方法，有很大局限性，也不適于多進程，現在已很少采用。
????????????????硬件指令機械操作可保證鎖開、關操作不被打斷；適用于任意數目的進程。但等待要耗費CPU時間，不能實現“讓權等待”，從等待進程中隨機選擇一個進入臨界區，有的進程可能一直選不上，難以實現較為復雜的進程同步問題。
2.信號量機制
荷蘭科學家Dijkstra(狄克斯特拉)提出的一種卓有成效的進程同步機制。
1） 整型信號量
最初的信號量機制，兩個原子操作對一個共享整型量進行操作。
????????????????信號量定義為一個整型量；
????????????????根據初始情況賦相應的值；
????????????????僅能通過兩個原子操作來訪問。
