操作系统中的进程管理：操作系统中的 PCB

什么是进程管理？

进程管理涉及创建、调度、终止进程以及死锁等各种任务。进程是正在执行的程序，是现代操作系统的重要组成部分。操作系统必须分配资源，使进程能够共享和交换信息。它还保护每个进程的资源免受其他方法的影响，并允许进程之间的同步。

操作系统负责管理系统中所有正在运行的进程。它通过执行进程调度和资源分配等任务来处理操作。

进程架构

这是进程的架构图

• 堆栈：堆栈存储临时数据，如函数参数、返回地址和局部变量。
• 堆分配内存，该内存可能在运行时被处理。
• 数据：它包含变量。
• 文本
  文本部分包括当前活动，由程序计数器的值表示。

进程控制块

PCB 是 Process Control Block 的缩写。它是操作系统为每个进程维护的数据结构。PCB 应由整数进程 ID (PID) 标识。它帮助您存储跟踪所有正在运行的进程所需的所有信息。

它还负责存储处理器寄存器的内容。这些在进程从运行状态移动然后返回运行时被保存。一旦进程进行状态转换，PCB 中的信息就会被 OS 快速更新。

进程状态

进程状态是进程在特定时间点的状况。它还定义了进程的当前位置。

一个进程主要有七个阶段，分别是：

• 新建：当特定程序从辅助存储器/硬盘驱动器调用到主存储器/RAM 时，会创建新进程。
• 就绪：在就绪状态下，进程应加载到主存储器中，并已准备好执行。
• 等待：进程正在等待 CPU 时间和其他资源的分配以执行。
• 执行：进程处于执行状态。
• 阻塞：这是进程等待 I/O 操作完成等事件的时间间隔。
• 挂起：挂起状态定义了进程已准备好执行但未被 OS 放入就绪队列的时间。
• 终止：终止状态指定进程终止的时间。

完成每个步骤后，进程会使用所有资源，内存会变为空闲。

进程控制块 (PCB)

操作系统中的每个进程都由一个进程控制块表示，也称为任务控制块。

以下是 PCB 的重要组成部分：

• 进程状态：进程可以是新建、就绪、运行、等待等。
• 程序计数器：程序计数器让您知道下一个应为该进程执行的指令的地址。
• CPU 寄存器：此组件包括累加器、索引寄存器和通用寄存器，以及条件码信息。
• CPU 调度信息：此组件包括进程优先级、调度队列指针以及各种其他调度参数。
• 记账和业务信息：它包括 CPU 使用量和时间效用，如实际使用时间、作业或进程编号等。
• 内存管理信息：此信息包括基址寄存器和限长寄存器的值、页表或段表。这取决于操作系统使用的内存系统。
• I/O 状态信息：此块包括打开文件列表、分配给进程的 I/O 设备列表等。

摘要

• 进程被定义为程序执行的过程，该过程执行程序中指定的动作。
• 进程管理涉及创建、调度、终止进程以及死锁等各种任务。
• 进程架构的重要组成部分是 1) 堆栈 2) 堆 3) 数据和 4) 文本
• PCB 是 Process Control Block 的全称。它是操作系统为每个进程维护的数据结构。
• 进程状态是进程在特定时间点的状况。
• 操作系统中的每个进程都由一个进程控制块表示，也称为任务控制块。