《进程控制块PCB》课件.pptVIP

***********进程控制块的定义什么是进程控制块进程控制块(ProcessControlBlock,PCB)是操作系统用来描述和管理进程的一种重要的数据结构。它包含了进程的各种属性和状态信息,是操作系统对进程进行管理和调度的基础。PCB的作用PCB记录了进程的标识、程序计数器、CPU寄存器、内存管理信息等关键数据,使得操作系统能够对进程进行创建、切换和终止等各种操作。进程控制块的作用数据管理进程控制块存储了进程相关的各种数据,如进程标识符、运行状态、资源分配情况等,为系统调度和管理提供了基本信息。过程控制进程控制块可以帮助操作系统对进程的创建、终止、挂起和恢复等各种操作进行管理和控制。资源分配进程控制块记录了进程所需要的各种资源,如CPU时间、内存空间等,操作系统可以根据这些信息合理分配资源。进程控制块的组成多种信息进程控制块包含进程的各种状态信息,如程序计数器、寄存器、堆栈指针等,用于描述进程在执行过程中的状态。支持进程管理进程控制块还包含进程的标识符、优先级、调度信息等,用于操作系统进行进程调度和管理。丰富内容除了进程的状态和调度信息,进程控制块还可以包含进程的内存管理、资源使用、安全权限等各方面的信息。进程标识符(PID)进程标识符(PID)是操作系统用于唯一标识每个进程的数字。它是进程控制块中最重要的属性之一,用于实现进程的创建、切换和管理。PID通常是一个非负整数,从1开始递增。操作系统会为每个新创建的进程分配一个唯一的PID,以便对其进行跟踪和管理。进程状态1新建状态进程刚被创建,尚未准备好运行。2就绪状态进程具备运行条件,等待CPU调度。3运行状态进程正在CPU上运行,占用CPU资源。4阻塞状态进程因等待某事件而暂时无法运行。新建进程1进程分配资源当进程被创建时,操作系统会分配必要的资源,如内存空间、打开的文件等,构建进程控制块和其他数据结构。2设置初始状态根据进程的类型和特点,操作系统会将进程的状态设置为就绪或挂起,并初始化进程控制块中的各项参数。3纳入调度队列新创建的进程会被加入到合适的就绪队列或阻塞队列中,等待调度器的调度。进程切换确定待切换进程操作系统需要根据调度策略选择下一个运行的进程。保存当前进程状态将当前进程的执行上下文信息保存到其进程控制块中。恢复待切换进程状态从待切换进程的进程控制块中加载其执行上下文信息。切换CPU将CPU的所有权从当前进程转移到待切换进程。进程终止1进程退出进程主动调用退出函数2进程被终止操作系统给进程发送终止信号3进程卡死进程陷入无限循环无法退出进程终止分为主动退出和被动终止两种情况。进程通常会主动调用退出函数来结束自己的生命周期。但有时也会由于收到终止信号或者自身陷入死循环而被迫终止。无论哪种情况,进程终止都会导致资源的回收和控制块的销毁。进程控制块的数据结构层次结构进程控制块以层次结构的形式组织,包括进程标识符、进程状态、资源分配等关键信息。关键字段进程控制块主要包括进程ID、进程状态、优先级、资源分配、上下文信息等重要字段。链表管理操作系统使用链表的数据结构来管理和调度进程控制块,以提高查找和访问的效率。进程控制块的链表管理进程控制块的链表化操作系统将所有进程控制块安排在一个双向链表中管理,以便快速访问和调度。链表的作用进程控制块链表可以快速地插入、删除和遍历进程,支持各种进程调度算法。链表的结构链表通常包含指针字段,可以指向下一个或上一个进程控制块,形成双向链表。链表管理的优势链表结构灵活,便于进程的动态管理,提高了操作系统的效率和响应能力。进程控制块的创建1申请内存为新进程分配内存空间2初始化数据设置进程的各种参数和状态3添加到就绪队列将新创建的进程加入到就绪队列创建进程控制块的主要步骤包括：申请内存空间、初始化进程参数和状态、以及将新进程添加到就绪队列。这些步骤确保了进程控制块被正确地创建和设置,为后续的进程管理提供了基础。进程控制块的删除1释放资源当一个进程终止时,它占用的所有资源都需要被释放,如内存空间、打开的文件等。这些资源的归还是通过删除进程控制块来实现的。2移除链表进程控制块存储在操作系统的链表中,删除进程控制块的同时也需要将其从链表中移除,以便后续进程使用。3清理内部数据进程控制块内部还包含了进程状态、寄存器值等重要信息,在删除进程控制块时需要对这些数据进行清理和回收。进程控制块的查找1根据PID查找通过进程ID快速定位到目标进程的PCB2遍历PCB链表依次遍历所有PCB,检查是否匹配目标进程3利用哈