进程描述和控制

①通常那些事件会导致创建一个进程？

答：新的批处理作业；交互登录；操作系统因为提供一项服务而创建；由现有的进程派生。

1、明确两个概念：进程控制块、进程映像。

       在处理进程定位问题和进程属性问题之前，首先需要解决一个更基本的问题：进程的物理表示是什么？

       这包括进程的程序，数据，另外进程的执行涉及用于跟踪过程调用和过程间参数的栈，还有操作系统用于控制进程的许多属性，这些属性的集合称为进程控制块。程序、数据、栈和属性的集合成为进程映像。

2、进程状态

       进程状态理解下面两个图就可以了。

②抢占一个进程是什么意思？

答：处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程，这就叫进程抢占。

 

③什么是交换，其存在原因及目的是什么？

答：交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。当主存中没有处于就绪态的进程时，操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列，从而使另一个进程可以进入主存执行。

       采用交换技术的原因是处理器比I/O要快得多，以至于内存中所有的进程都在等待I/O的情况很常见。目的就是为了效率（性能）。

       注意！交换也是一个I/O操作，因而也可以使得问题更加恶化，但是由于磁盘I/O一般是系统中最快的I/O，所以交换通常会提高性能。

④列出挂起态进程的4个特点。

答：1.进程不能立即执行。2.进程可能是或不是正在等待一个事件。如果是，阻塞条件不依赖于挂起条件，阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。3.为了阻止进程执行，可以通过代理把这个进程置于挂起态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。4.除非代理显式地命令系统进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。

⑤为什么图3.9中有两个阻塞态？

答：有两个独立的概念：进程是否在等待一个事件（阻塞与否）以及进程是否已经被换出主存（挂起与否）。为适应这种2*2的组合，需要两个阻塞态和两个挂起态。

3.操作系统的控制结构

       操作系统为了管理进程和资源，必须掌握关于每个进程和资源当前状态的信息。所以操作系统构造并维护它所管理的每个实体的信息表。操作系统维护着4中不同类型的表：内存，设备（I/O），文件，进程。

⑥操作系统创建一个新进程所执行的步骤是什么？

答：1.给新进程分配一个唯一的进程标识号。2.给进程分配空间。3.初始化进程控制块。4.设置正确的连接。5.创建或扩充其他的数据结构。

 

4.进程切换

       首先何时进程切换？有3种事件导致进程切换：中断、陷阱、系统调用。

       其中中断可分为，1、时钟中断（超时）2、I /O中断3、内存失效——处理器访问一个虚拟内存地址，且此地址单元不在内存中，发生调入内存块的I /O请求。

⑦中断和陷阱有什么区别？

答：中断与当前正在运行的进程无关的某些类型的外部事件相关，如完成一次I/O操作。陷阱与当前正在运行的进程所产生的错误或异常条件相关，如非法的文件访问。

       其次认识到模式切换与进程切换的区别。

⑧为什么需要两种模式（用户模式和内核模式）？

答：用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。而在内核模式下则没有这些限制，从而使它能够完成其功能。

⑨模式切换和进程切换有什么区别？

答：发生模式切换可以不改变当前正处于运行态的进程的状态。在这种情况下，保存上下文环境和以后恢复上下文环境只需很小的开销。但是，如果当前正在运行的进程被转换到另一状态，则操作系统必须使其环境产生实质性变化。