进程的管理(中)

在这个内容中，我们讲述的是进程的基本的功能介绍。当然这里并没有把进程同步添加上去，在后续的文章中会继续介绍进程同步。以下内容多为总结，结合自己手敲和参考部分内容学习。接下来就介绍后续的知识点吧。

进程控制就是进程管理中最基本的功能，它包括创建新进程、终止已经完成的进程、将因发生的异常情况而无法继续运行的进程置于阻塞状态、负责进程运行中的状态转换等功能。

简单来说，就是实现各种进程之间的状态转换。

一般而言，我们使用原语来实现进程控制。原语的特点在于执行期间不允许中断，只能一气呵成。这种不可中断的操作叫做原子操作。

原语一般采用”关中断指令“和”开中断指令“实现。

• 关中断不会受到外部中断信号的干扰；
• 开中断会受到外部中断信号的影响，并执行下一步中断处理程序。

一般而言，原语都是运行在核心态中。因为关/开中断指令权限大，所以必然是只允许在核心态下执行的特权指令。

大多数内核都包括以下两大功能：

• 时钟管理：实现计时功能
• 中断处理：负责中断机制的实现
• 原语：一个特殊的程序，它处于操作系统最底层，是最接近硬件的部分。具有原子性，运行时间短，调用频繁。

进程控制就是进程状态的转换，无论哪个原语都是做以下三件事情：

• 更新PCB的信息
• 将PCB插入合适的队列
• 分配/回收资源

1.4.4 进程的切换

进程通信指的是进程之间的信息交换。进程是负分配系统资源的单位，因此各个进程拥有的内存地址空间相互独立。这就说明一般而言针对安全性，一个进程不能够直接访问其他进程的地址空间；而出现进程通信在于能够保证在此基础上保证进程间的安全通信。

由于进程的互斥与同步，这需要在进程之间交换一定的信息，但是这只能称之为低级进程通信。

在进程之间要传送大量数据时，应当利用OS提供的高级通信工具，包括以下：

• 使用方便
• 高效地传递大量数据

首先这两个进程对共享空间访问是互斥的。

互斥的访问功能是通过操作系统提供的工具实现。操作系统只负责提供共享空间和同步互斥工具。

其中，共享存储又分为基于数据结构的共享、基于存储区的共享。

• 基于数据结构的共享：它在于比如只能放一个10长度的数组，这势必会造成共享方式速度慢、限制多。
• 基于存储区的共享：在内存中画出一个共享存储区，数据的形式、存放的位置都是由进程控制决定而非操作系统。

如上图所示，这就是管道通信。管道简单来说就是在内存开辟一个大小相对固定的缓冲区。管道的特性还有如下;

1、管道只能采用半双工通信方式，即只能一个时间段内实现单向传输。

2、各进程要互斥的访问管道

3、数据以字符流形式写入数据，当管道写满时，系统调用写进程于阻塞状态；等待后续读进程数据取走完后，管道变空，此时系统调用读进程于阻塞状态。

4、如果没有写满就不允许读；同理可知没有读完就不允许写。

5、数据一旦读出就从缓存中被抛弃，这意味着读进程最多只有一个否则就有可能读错数据——意思在于管道只负责读数据前后的数据存储

可能事实上更加广泛使用如下图的管道通信：

进程间的数据交换以格式化的消息为单位，其结构如下：

消息传递包括直接通信方式和间接通信方式(信箱通信方式)。

直接通信和间接通信之间直观上最本质的区别在于是否有中间体。

以上就是进程的基本管理，后续会讲述线程的概念—谢谢大家的阅读。

消息传递包括直接通信方式和间接通信方式(信箱通信方式)。

直接通信和间接通信之间直观上最本质的区别在于是否有中间体。

以上就是进程的基本管理，后续会讲述线程的概念—谢谢大家的阅读。