进程控制结构
进程语句的语法结构及解释
进程语句的语法结构及解释
进程语句是一种编程语言中用于描述并发执行的程序的语法结构。
它通常用于并发编程或多线程编程中，用于创建、管理和控制多个并发执行的进程或线程。
进程语句的语法结构可以根据具体的编程语言而有所不同，但通常包括以下几个关键部分：
1. 进程声明，用于声明一个进程或线程，通常包括进程名、参数列表等信息。
2. 进程体，进程体是进程语句的主体部分，用于描述进程的具体执行过程。
它可以包含一系列的语句、表达式和控制结构，用于实现进程的功能。
3. 进程调用，进程调用用于启动或执行一个进程。
在进程语句中，可以通过调用进程的名称和传递参数来启动一个进程。
4. 进程同步，进程同步用于控制多个进程之间的执行顺序和互斥访问共享资源。
常见的进程同步机制包括互斥锁、信号量、条件
变量等。
进程语句的解释可以根据具体的编程语言而有所不同。
在并发编程中，进程语句可以用于实现并发执行的程序，将任务分解为多个独立的进程或线程，从而提高程序的执行效率和资源利用率。
通过合理的进程调度和进程同步机制，可以实现并发执行的程序的正确性和稳定性。
总之，进程语句是一种用于描述并发执行的程序的语法结构，它包括进程声明、进程体、进程调用和进程同步等关键部分。
它在并发编程中起着重要的作用，可以提高程序的执行效率和资源利用率。
第二讲 进程管理(1)--进程控制
N=account;
N=N+200; account=N;
建立一个能够描述程序的执行过程并且能用来共享资 源的基本单位。
2.1.5 进程的定义和特征
一、进程（Process) 进程是程序在一个数据集上的运行过程，是系统 进行资源分配和调度的一个独立单位。
其它定义：
进程是程序的一次执行。 进程是一个程序及其数据在处理机上顺序执行时所 发生的活动。 进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配 和调度的一个独立单位”。
2.2 进程的描述
系统中需要有描述进程存在和能够反映其变化的物理实体，即进程的静态 描述。进程的静态描述由三部分组成：进程控制块PCB，有关程序段和该 程序段对其进行操作的数据结构集。
进程控制块PCB包含了有关进程的描述信息、控制信息以及资源信息，是 进程动态特征的集中反映。 系统根据PCB感知进程的存在和通过PCB中所包含的各项变量的变化，掌 握进程所处的状态以达到控制进程活动的目的。
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2.2.1 进程控制块
4）进程控制信息：
程序和数据的地址——指程序和数据所在的内存或外存首地址； 进程同步和通信机制——如信号量、消息队列指针等，它们可能全 部或部分地存放在PCB中； 资源清单——是一张列出了除CPU外的、进程所需的全部资源及已 经分配到该进程的资源的清单； 链接指针——它给出本进程（PCB）所在队列中下一个进程的PCB的 首址。
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2.3.1 进程的基本状态
进程的挂起/解挂状态
一、设臵原因
1、用户需要 ：中间结果与预期不符； 2、操作系统需要：系统某些功能故障； 3、系统负荷过重 4、父进程需要 5、对换的需要
二、设臵挂起状态后进程状态的转换
程序的三种基本控制结构
程序的三种基本控制结构顺序结构选择结构循环结构一、顺序结构：顺序语句由语句序列组成，程序执行时，按照语句的顺序，从上而下，一条一条地顺序执行如：store 'Visual FoxPro' to nameAge = 4'My name is ' + name + ', I am ' ;+ str(Age) + ' years old'二、选择结构：分支语句根据一定的条件决定执行哪一部分的语句序列。
1、单分支结构格式：if<条件><语句序列>endif例程1：clearuse sbwait ‘是否打印？（y/n）’to aif upper(a)=’Y’wait ‘请接好打印机！按任意键后打印’list to printendif2、双分支选择格式：if<条件><语句序列1>else<语句序列2>endif例程2：clearset talk offaccept ‘请输入密码：’ to mmif mm<>’abc’’你无权使用本系统’quitelse’欢迎使用本系统’endifset talk onif语句的嵌套：在一个if语句中包含另一个语句的程序结构例程3：根据输入的x值，计算下面分段函数的值，并显示结果。
2x-5 (x<1)Y=2x (1<=x<10)2x+5 (x>=10)input ‘请输入x的值：’to xif x<1y=2*x-5elseif x<10y=2*xelsey=2*x+5endifendif?’分段函数的值为’+str(y)3、多分支结构格式：DO CASECASE 〈逻辑表达式1〉〈语句组1〉CASE 〈逻辑表达式2〉〈语句组2〉…CASE 〈逻辑表达式n〉〈语句组n〉[OTHERWISE]〈语句组〉ENDCASE3 / 35例程4：输入某学生成绩，并判断其成绩等级：100-90分为优秀，89-80分为良好，79-70分为中等，69-60分为差，60分以下为不及格。
第4章 进程控制
通信信息
进程间进行通信时所记录的有关信息
家族联系
指明本进程与家族的联系 占有资源清单
进程的特征
结构特征：进程除了程序段、数据段还 包括PCB 动态性：进程是一个程序的执行，是动 态的，是有生命周期的。 并发性：多个进程实体能同存于内存中， 且在一段时间内同时运行。 独立性：独立运行，独立申请资源，独 立接受调度。 异步性：进程按各自独立的、不可预知 的速度向前前进。 动态性和并发性是进程的最基本特征。
进程等待原语的实现
入口
保护进程的CPU现场到PCB结构中
置该进程为”等待”状态
将该进程PCB结构插入到等待队列中
转进程调度
5. 进程唤醒 进程唤醒原语的形式 当处于等待状态的进程所期待的事件来到时， 由发现者进程使用唤醒原语叫唤醒它。 wakeup(chan) 入口参数chan：进程等待的原因。 进程唤醒原语的功能 当进程等待的事件发生时，唤醒等待该事件的 进程。
响了程序速度。
程序的并发执行使得程序失去了顺序 性，封闭性和可再现性，用“程序” 无法描述这些特征，因此引入了“进 程这个概念”。
4.2 进程的概念 4.2.1进程的定义
1. 进程定义
什么是进程 所谓进程，就是一个程序在给定活动空间和初始环 境下， 在一个处理机上的执行过程。
进程与程序的区别
程序是静态的概念；进程是动态的概念
进程是一个独立运行的活动单位
进程是竞争系统资源的基本单位
一个程序可以对应多个进程；一个进程至少包含一
个程序。
2. 进程的状态
进程的基本状态
运行状态(running)
该进程已获得运行所必需的资源，它的程序正在处理机 上执行。
等待状态(wait)
操作系统的进程管理机制
操作系统的进程管理机制
操作系统的进程管理机制是指操作系统对进程的创建、调度、同步、通信和终
止等各种操作的管理方式。
进程是程序的执行实例，每个进程都有自己的地址空间、数据和代码段，以及执行时的状态信息。
首先，操作系统的进程管理机制包括进程的创建。
当用户启动程序时，操作系
统会创建一个新的进程来执行这个程序。
进程的创建包括为进程分配资源、初始化进程控制块等步骤。
其次，操作系统的进程管理机制涉及进程的调度。
进程调度是指操作系统根据
一定的策略从就绪队列中选择一个进程来执行。
常见的调度算法包括先来先服务、短作业优先、优先级调度、时间片轮转等。
此外，操作系统的进程管理机制还包括进程的同步与互斥。
在多进程环境下，
进程之间需要进行同步和互斥操作，以确保数据的一致性和正确性。
常用的同步机制有信号量、互斥锁、条件变量等。
进程的通信也是操作系统的进程管理机制的重要部分。
进程之间需要进行信息
交换和共享数据，常用的通信方式包括管道、消息队列、共享内存和信号量等。
通过这些通信方式，进程可以实现协作工作和数据传输。
最后，操作系统的进程管理机制也包括进程的终止。
当进程完成任务或发生错
误时，操作系统会终止该进程，并释放其占用的资源。
进程终止时，操作系统会清理进程控制块、关闭文件描述符和释放内存等。
总的来说，操作系统的进程管理机制是确保多个进程能够有序地执行、协作工
作和共享资源的重要手段。
通过合理的进程管理机制，操作系统可以提高系统的性能和可靠性，提升用户体验。
进 程 控 制
（3）算法特点
多级反馈轮转算法主要有以下几个方面的特点： 1） 较快的响应速度和短作业优先。 2） 输入/输出进程优先。 3）运算型进程有较长的时间片。 4）采用了动态优先级，使那些较多占用珍贵资源CPU的进程优
先级不断降低；采用了可变时间片，以适应不同进程对时间 的要求，使运算型进程能获得较长的时间片。 总之，多级反馈轮转算法不仅体现了进程之间的公平性、进程 的优先程度，又兼顾了用户对响应时间的要求，还考虑到了 系统资源的均衡和高效率使用，提高了系统的吞吐能力。
（1）该进程已完成所要求的功能而正常终止； （2）由于某种错误导致该进程非正常终止； （3）祖先进程要求撤消某个子进程。
无论哪一种情况导致进程被撤消，进程必须释放它占 用的各种资源和PCB本身，以利于资源回收利用。
进程撤消由两部分构成，如下图所示。
子进程入口
释放资源
清除PCB除进 程ID外的内 容 通知父进程
（1）多级反馈队列
多级反馈轮转算法的核心是就绪进程的组 织采用了多级反馈队列。
多级反馈队列是将就绪进程按不同的时 间片长度（即进程的不同类型）和不同 的优先级排成多个队列，如图 (a)所示。 而且一个进程在其生存期内，将随着运 行情况而不断地改变其优先级和能分配 到的时间片长度，即调整该进程所处的 队列。
（1）机器指令级原语。这类原语的特点 是执行期间不允许中断，在操作系统中它
是个不可分割的基本单位。例如
“X=X+1”，其实是由以下汇编语句组成：
LOAD ADDI STORE
A，X A，1 A，X
（2）功能级原语。其特点是作为原语的 程序段不允许并发执行。
返回
进程控制原语就是操作系统中用于创建、撤 消进程以及完成进程各状态间转换的特殊程 序。
程序设计语言中常见的三种控制结构
程序设计语言中常见的三种控制结构在程序设计语言中，控制结构是指用于控制程序执行流程的语句或语法。
常见的控制结构有三种，分别是顺序结构、选择结构和循环结构。
一、顺序结构顺序结构是指程序按照代码的书写顺序依次执行，没有任何跳转或分支。
这种结构是最简单的结构，也是程序中最基本的结构。
在顺序结构中，每一条语句都会被依次执行，直到程序结束。
例如，下面的代码就是一个简单的顺序结构：```a = 1b = 2c = a + bprint(c)```这段代码中，首先给变量a赋值为1，然后给变量b赋值为2，接着将a和b相加并将结果赋值给变量c，最后输出变量c的值。
这些语句按照书写顺序依次执行，没有任何跳转或分支。
二、选择结构选择结构是指程序根据条件的不同而选择不同的执行路径。
在选择结构中，程序会根据条件的真假来决定执行哪一条语句或语句块。
常见的选择结构有if语句和switch语句。
1. if语句if语句是最常见的选择结构，它的语法如下：```if 条件:语句块1else:语句块2```其中，条件是一个表达式，如果表达式的值为True，则执行语句块1；否则执行语句块2。
if语句可以嵌套使用，例如：```if 条件1:语句块1elif 条件2:语句块2else:语句块3```这段代码中，如果条件1为True，则执行语句块1；如果条件1为False，但条件2为True，则执行语句块2；否则执行语句块3。
2. switch语句switch语句是一种多分支选择结构，它的语法如下：```switch 表达式:case 值1:语句块1breakcase 值2:语句块2break...default:语句块n```其中，表达式是一个值，case后面跟着的是一个常量或表达式，如果表达式的值等于case后面的值，则执行对应的语句块。
如果没有任何一个case的值与表达式的值相等，则执行default后面的语句块。
break语句用于跳出switch语句。
第3章 进程控制
UNIX 进 程 描 述
§5 什么是进程(Process、Task)
四 、
例2：当进行中断处理和系统调用时，都将涉及进程上下 文的保存和恢复，此时系统所保存和恢复的是 的上 下文。 A.系统进程 C.不同进程 B.同一个进程 D.其它进程 。
UNIX 进 程 描 述
例3：进程上下文包括如下各项，除了 A.用户打开文件表 C.中断向量 B.PCB D.核心栈
§4 Bernstein条件
例2：已知求值公式(A2+3B)/(B+5A)，若A、B已赋值，试画出 该公式求值过程的前趋图。 分析： S1: x1=A*A S2: x2=3*B S3: x3=5*A S4: x4=x1+x2
S5: x5=B+x3 S6: x6=x4/x5
§5 什么是进程(Process、Task)
PCB
§5 什么是进程(Process、Task)
三 、 进 程 控 制 块
例1：在操作系统中， 位。 A. 程序 B.进程 是竞争和分配资源的基本单 C.作业 D.用户 的，
例2(大连理工）进程与程序的主要区别在于进程是 而程序是 的。一个程序可对应 个进程。
进程是动态的概念，而程序是静态的概念。 进程可执行一或多个程序，程序可为多个进程并发执行。 进程是暂存的，而程序可作为资料长期保存。
§2 前趋图
前趋图是描述并发序列时序关系的有向无循环图。 二、前驱(偏序)关系→ 3.前趋图中，没有前趋的结点称作初始结点，没 有后继的结点称作终止结点。
§3 程序并发执行
eg:有一组计算程序。
多道并行
§3 程序并发执行
一、失去连续性，呈现间断性。
多道并行
§3 程序并发执行
结构化程序设计的基本控制结构
结构化程序设计的三种基本控制结构介绍如下：
结构化程序的三种基本控制结构是顺序结构，选择结构，循码乎环结构，分别介绍如下：
1、顺序结构：顺序结构的程序设计是最简单的，只要按照解决问题的顺序写出相应的语句就行，它的执行顺序是自上而下，依次执行。
2、选择结构：选择结构用于判断给定的条件，根据判断的结果判断某些条件，根据判断的结果来控制程迟敏悉序的流程。
3、循环结构：循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。
它由循环体中的条件，判断继续执行某个功能还是退出循环。
根据判断条件,循环结构又可细分为以下两种形式，先判断后执行的循环结构和先执行后判断的循环结构。
4、循环图：数据流图是SA方法中用于表示逻辑系统模型的一种工具，它从数据传递和加工的角度，以图形的方式来刻画数拿哗据流从输入到输出的变换过程。
数据流图是结构化分析方法中使用的工具,它以图形的方式描绘数据在系统中
流动和处理的过程，由于它只反映系统必须完成的逻辑功能，所以它是一种功能模型。
数据流图是需求分析阶段产生的结果。
说明进程的结构、特征和基本状态
进程是计算机系统中的重要概念，它是指正在运行的程序在计算机系统中的活动过程。
在操作系统中，进程是程序的执行实例，每个进程都有自己的位置区域空间、程序计数器、寄存器集合和堆栈。
进程的结构、特征和基本状态对于理解计算机系统的运行机制具有重要意义。
一、进程的结构进程的结构由进程控制块（PCB）和进程位置区域空间组成。
1. 进程控制块（PCB）是操作系统中用来记录和管理进程信息的数据结构，它包含了进程的标识符、状态、优先级、程序计数器、寄存器值、进程调度信息等。
2. 进程位置区域空间是进程在逻辑位置区域空间中的映射，它包含了代码段、数据段、堆栈段等，每个进程都有自己独立的位置区域空间，互相独立。
二、进程的特征进程具有以下特征：1. 动态性：进程是动态产生、动态消亡的，它的生命周期由创建、就绪、运行和终止四个阶段组成。
2. 并发性：多个进程可以同时存在于计算机系统中，并发执行，提高了系统资源的利用率。
3. 独立性：每个进程都拥有独立的位置区域空间和资源，相互之间互不干扰。
4. 异步性：进程间的执行顺序是不确定的，它们的执行速度和执行顺序是随机的。
5. 拥有一定的执行状态：进程可以处于就绪、运行或阻塞三种基本状态之一。
三、进程的基本状态进程有三种基本状态，它们分别是就绪状态、运行状态和阻塞状态。
1. 就绪状态：进程已经准备好运行，只需要等待CPU的分配即可进行运行。
2. 运行状态：进程正在执行指令，占用CPU资源。
3. 阻塞状态：进程由于某些原因无法继续执行，如等待I/O操作、等待资源分配等。
进程的结构、特征和基本状态是操作系统中重要的概念，它们对于理解计算机系统的运行机制、提高系统资源的利用率具有重要意义。
对于进程的理解，需要深入了解进程的结构组成、特征和基本状态，进而对操作系统的相关知识有更深刻的认识和理解。
进程的管理是操作系统中非常重要的一部分，它涉及到资源分配、调度、同步、通信等方面，在计算机系统中起着至关重要的作用。
进程的控制方法
进程的控制方法进程是计算机中最基本的资源单位，它是程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位。
为了合理有效地控制进程，提高计算机系统的性能和可靠性，我们常常需要采取一些控制方法。
本文将介绍几种常见的进程控制方法。
一、进程的创建和终止控制1. 进程的创建进程的创建是指在系统中生成一个新的进程。
常见的进程创建方法有：（1）父进程创建子进程：父进程通过调用系统调用（如fork()）创建一个新的子进程，子进程会继承父进程的资源和状态，然后可以执行不同的程序段。
（2）系统初始化创建进程：系统启动时，会自动创建一些特殊的进程，如init进程（在Linux系统中）。
2. 进程的终止进程的终止是指进程执行完毕或被强制终止。
常见的进程终止方法有：（1）正常终止：进程执行完毕后，会自动终止，并释放占用的资源。
（2）异常终止：进程在执行过程中遇到错误或异常情况，导致无法继续执行，会被强制终止。
二、进程的切换控制进程的切换是指在多道程序环境下，由于资源有限，系统需要在多个进程之间进行切换，以实现并发执行。
常见的进程切换方法有：1. 抢占式调度抢占式调度是指操作系统通过时钟中断等方式，强制挂起正在执行的进程，并将CPU分配给其他可执行的进程。
这种调度方式可以实现公平性和高效性，但需要考虑进程切换的开销。
2. 非抢占式调度非抢占式调度是指进程只有在主动放弃CPU时，才会被操作系统挂起。
这种调度方式可以减少进程切换的开销，但可能导致某些进程长时间占用CPU，影响其他进程的执行。
三、进程的同步和通信控制进程的同步和通信是指多个进程之间通过共享资源或消息传递等方式进行合作和协调。
常见的进程同步和通信方法有：1. 互斥锁互斥锁是一种用于实现进程互斥访问共享资源的机制。
当一个进程需要访问共享资源时，它必须先获得互斥锁，其他进程则需要等待锁的释放。
2. 信号量信号量是一种用于实现进程同步和互斥的机制。
通过对信号量的P 操作和V操作，进程可以实现对临界资源的互斥访问和同步执行。
简述进程控制块的主要内容
简述进程控制块的主要内容进程控制块(Process Control Block，简称PCB)是操作系统中一个重要的数据结构，用于存储和管理正在运行、等待和挂起的进程信息，是操作系统对进程的控制和管理的基础。
PCB主要包含以下内容：1. 进程标识符(Process Identifier，PID)：用于唯一标识一个进程，在操作系统中通常使用数字来表示。
2. 进程状态(Process State)：表示进程当前的状态，包括就绪、运行、等待、挂起、终止等状态。
3. 寄存器内容(Register contents)：保存进程执行的上下文信息，如CPU寄存器内容、程序计数器等，以便进程被中断或切换时能够恢复执行。
4. 进程优先级(Process Priority)：表示进程在进程调度中的优先级，不同的进程具有不同的优先级，以实现对进程的优先调度。
5. 进程调度信息(Scheduling Information)：包括进程调度算法和进程的调度参数，用于决定进程的调度方式和执行时间。
6. 内存管理信息(Memory Management Information)：包括进程所占用的内存地址范围，以及进程所需的其他内存资源信息，如共享内存、动态链接库等。
7. 进程同步和通信信息(Synchronization and Communication Information)：描述进程之间的同步和通信关系，如信号量、管道、消息队列等。
8. 文件和I/O信息(File and I/O Information)：描述进程所打开的文件和正在I/O操作的状态，如文件指针、缓冲区等。
9. 账户和安全信息(Accounting and Security Information)：记录进程的账户信息和安全策略，包括登录名、所属组等。
PCB的主要作用是管理进程，操作系统通过PCB来维护进程状态、作业和进程的调度和管理，有效保障了系统的稳定性和可靠性。
进程的组织：控制块、程序段和数据段
进程的组织：控制块、程序段和数据段进程是操作系统的资源分配和独⽴运⾏的基本单位。
它⼀般由以下三个部分组成。
进程控制块进程创建时，操作系统就新建⼀个PCB结构，它之后就常驻内存，任⼀时刻可以存取, 在进程结束时删除。
PCB是进程实体的⼀部分，是进程存在的唯⼀标志。
当创建⼀个进程时，系统为该进程建⽴⼀个PCB；当进程执⾏时，系统通过其PCB了解进程的现⾏状态信息，以便对其进⾏控制和管理；当进程结束时，系统收回其PCB,该进程随之消亡。
操作系统通过PCB表来管理和控制进程。
PCB通常包含的内容进程描述信息进程控制和管理信息资源分配清单处理机相关信息进程标识符(PID)进程当前状态代码段指针通⽤寄存器值⽤户标识符(UID)进程优先级数据段指针地址寄存器值代码运⾏⼊⼝地址堆栈段指针控制寄存器值程序的外存地址⽂件描述符标志寄存器值进⼊内存时间键盘状态字处理机占⽤时间⿏标信号量使⽤上表是⼀个PCB的实例，PCB主要包括进程描述信息、进程控制和管理信息、资源分配清单和处理机相关信息等。
各部分的主要说明如下：1) 进程描述信息进程标识符：标志各个进程，每个进程都有⼀个并且是唯⼀的标识号。
⽤户标识符：进程归属的⽤户，⽤户标识符主要为共享和保护服务。
2) 进程控制和管理信息进程当前状态：描述进程的状态信息，作为处理机分配调度的依据。
进程优先级：描述进程抢占处理机的优先级，优先级⾼的进程可以优先获得处理机。
3) 资源分配清单，⽤于说明有关内存地址空间或虚拟地址空间的状况；所打开⽂件的列表和所使⽤的输⼊/输出设备信息。
4) 处理机相关信息，主要指处理机中各寄存器值，当进程被切换时，处理机状态信息都必须保存在相应的PCB中，以便在该进程重新执⾏时，能再从断点继续执⾏。
在⼀个系统中，通常存在着许多进程，有的处于就绪状态，有的处于阻塞状态，⽽且阻塞的原因各不相同。
为了⽅便进程的调度和管理，需要将各进程的PCB⽤适当的⽅法组织起来。
论述进程控制块(pcb)的作用、存储内容
论述进程控制块(pcb)的作用、存储内容进程控制块（Process Control Block，简称PCB）是操作系统中用于管理和控制进程的数据结构。
每个进程都有一个对应的PCB，PCB中存储了进程的各种信息，用于描述和控制进程的运行状态。
PCB在操作系统中起着至关重要的作用，它是进程管理的核心之一。
PCB的作用主要有以下几个方面：1. 存储进程的基本信息：PCB中存储了进程的标识符、状态、优先级、计数器等基本信息。
这些信息是操作系统对进程进行管理和调度所必需的。
通过PCB，操作系统可以了解每个进程的当前状态和运行情况，从而进行合理的调度和资源分配。
2. 存储进程的上下文信息：PCB中还存储了进程的上下文信息，包括程序计数器、寄存器值、栈指针等。
这些信息可以使操作系统在进行进程切换时保存和恢复进程的执行环境，保证进程的连续执行。
当一个进程被中断或者被抢占时，操作系统可以通过PCB保存的上下文信息，将进程切换到其他进程，并在需要时恢复到原来的执行状态。
3. 存储进程的资源信息：PCB中还包含了进程所拥有的资源信息，如打开的文件列表、分配的内存空间、打开的设备等。
这些资源信息可以帮助操作系统进行进程的资源管理和保护，防止进程之间的冲突和干扰。
通过PCB，操作系统可以了解每个进程所需的资源，从而实现资源的合理分配和调度。
4. 存储进程的父子关系：PCB中还可以存储进程的父进程和子进程的信息。
这样，操作系统可以通过PCB建立进程之间的父子关系，实现进程的层次管理和协作。
通过PCB，父进程可以了解子进程的状态和运行情况，可以对子进程进行控制和协调。
PCB中的存储内容是多样的，根据操作系统的设计和实现方式可能有所不同。
一般而言，PCB中至少包含以下几个重要的存储内容：1. 进程标识符（Process ID，PID）：用于唯一标识一个进程，操作系统通过PID来区分不同的进程。
2. 进程状态（Process Status）：用于描述进程的当前状态，如运行、就绪、阻塞等。
进程控制块
概述进程控制块(PCB)（系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。
系统利用PCB来控制和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。
进程与PCB是一一对应的）编辑本段应用在不同的操作系统中对进程的控制和管理机制不同，PCB中的信息多少也不一样，通常PCB应包含如下一些信息。
1、进程标识符 name：每个进程都必须有一个唯一的标识符，可以是字符串，也可以是一个数字。
2、进程当前状态 status：说明进程当前所处的状态。
为了管理的方便，系统设计时会将相同的状态的进程组成一个队列，如就绪进程队列，等待进程则要根据等待的事件组成多个等待队列，如等待打印机队列、等待磁盘I/O完成队列等等。
3、进程相应的程序和数据地址，以便把PCB与其程序和数据联系起来。
4、进程资源清单。
列出所拥有的除CPU外的资源记录，如拥有的I/O 设备，打开的文件列表等。
5、进程优先级 priority：进程的优先级反映进程的紧迫程度，通常由用户指定和系统设置。
6、CPU现场保护区 cpustatus：当进程因某种原因不能继续占用CPU时（如等待打印机），释放CPU ，这时就要将CPU的各种状态信息保护起来，为将来再次得到处理机恢复CPU的各种状态，继续运行。
7、进程同步与通信机制 用于实现进程间互斥、同步和通信所需的信号量等。
8、进程所在队列PCB的链接字 根据进程所处的现行状态，进程相应的PCB参加到不同队列中。
PCB链接字指出该进程所在队列中下一个进程PCB的首地址。
9、与进程有关的其他信息。
如进程记账信息，进程占用CPU的时间等。
编辑本段实例Linux task_struct在linux 中每一个进程都由task_struct 数据结构来定义.task_struct就是我们通常所说的PCB。
struct task_struct {long state; /*任务的运行状态（-1 不可运行，0 可运行(就绪)，>0 已停止）*/long counter;/*运行时间片计数器(递减)*/long priority;/*优先级*/long signal;/*信号*/struct sigaction sigaction[32];/*信号执行属性结构，对应信号将要执行的操作和标志信息*/long blocked; /* bitmap of masked signals *//* various fields */int exit_code;/*任务执行停止的退出码*/unsigned long start_code,end_code,end_data,brk,start_stack;/*代码段地址 代码长度（字节数）代码长度 + 数据长度（字节数）总长度 堆栈段地址*/long pid,father,pgrp,session,leader;/*进程标识号(进程号) 父进程号 父进程组号 会话号 会话首领*/unsigned short uid,euid,suid;/*用户标识号（用户id） 有效用户id 保存的用户id*/unsigned short gid,egid,sgid; /*组标识号（组id） 有效组id 保存的组id*/long alarm;/*报警定时值*/long utime,stime,cutime,cstime,start_time;/*用户态运行时间 内核态运行时间 子进程用户态运行时间子进程内核态运行时间 进程开始运行时刻*/unsigned short used_math;/*标志：是否使用协处理器*//* file system info */int tty; /* -1 if no tty, so it must be signed */unsigned short umask;/*文件创建属性屏蔽位*/struct m_inode * pwd;/*当前工作目录i 节点结构*/struct m_inode * root;/*根目录i节点结构*/struct m_inode * executable;/*执行文件i节点结构*/unsigned long close_on_exec;/*执行时关闭文件句柄位图标志*/ struct file * filp[NR_OPEN];/*进程使用的文件表结构*//* ldt for this task 0 - zero 1 - cs 2 - ds&ss */struct desc_struct ldt[3];/*本任务的局部描述符表。
进程控制块名词解释
进程控制块名词解释进程控制块是操作系统中一个重要的概念，它是操作系统对进程进行管理和控制的核心数据结构。
进程控制块（Process Control Block，简称 PCB）是操作系统核心部分中比较重要的一个数据结构，用于记录进程的所有信息，并支持对进程进行调度控制、资源分配等操作。
在现代操作系统中，每个进程执行时都对应着一个唯一的进程控制块，所有系统管理进程的操作都需要访问和操作进程控制块中的数据。
本文将从多个方面对进程控制块进行介绍和解释。
1. 进程控制块的作用进程控制块是操作系统核心部分中比较重要的一个数据结构，它记录了操作系统对进程进行管理和控制所需要的所有信息，包括进程描述符（Process Descriptor）、进程状态（Process State）、进程优先级（Process Priority）、程序计数器（Program Counter）、程序栈指针（Stack Pointer）、进程寄存器（Process Register）、进程标识符（PID）等等。
进程控制块的主要作用是支持操作系统对进程进行调度控制、资源分配、进程间通信等任务。
所有与进程相关的操作，例如创建、调度、挂起、恢复或者终止进程，都需要对进程控制块进行访问和操作。
2. 进程控制块的组成进程控制块通常包含以下信息：（1）进程描述符（Process Descriptor）：记录进程的所有状态，包括进程的当前状态、CPU使用情况、等待事件、挂起等等。
（2）进程状态（Process State）：记录进程的当前状态，例如正在执行、可调度或者被挂起。
（3）进程优先级（Process Priority）：记录进程的优先级，用于进程调度和资源分配。
（4）程序计数器（Program Counter）：记录下一条指令的地址，用于指示程序下一步要执行的操作。
（5）程序栈指针（Stack Pointer）：记录程序栈最后一个元素的地址，用于维护程序的运行状态。
流程控制的三种结构
流程控制的三种结构流程控制的三种结构流程控制是程序设计中的重要概念，它指导程序在运行时按照一定的顺序执行不同的操作。
在程序设计中，有三种常见的流程控制结构，包括顺序结构、选择结构和循环结构。
本文将详细介绍这三种结构及其应用。
一、顺序结构顺序结构是最简单、最基本的流程控制结构，也是所有程序都必须具备的基础。
它指导程序按照代码编写的先后顺序依次执行各个语句。
例如，下面这段代码就是一个简单的顺序结构：```a = 1b = 2c = a + bprint(c)```上述代码先将变量 a 赋值为 1，再将变量 b 赋值为 2，然后计算 a 和b 的和并将结果赋值给变量 c，在最后输出变量c 的值。
这些语句按照编写的先后顺序依次执行，没有任何跳转或分支。
二、选择结构选择结构是根据条件判断来决定程序运行路径的流程控制方式。
通常情况下，选择结构包括 if 语句和 switch 语句两种形式。
1. if 语句if 语句是一种基本的选择结构，它根据条件判断来决定程序运行路径。
if 语句有两种形式：单分支和多分支。
单分支 if 语句的基本格式如下：```if 条件:执行语句```其中，条件是一个布尔表达式，如果其值为True，则执行后面的语句；否则，跳过后面的语句。
例如，下面这段代码演示了一个单分支 if 语句的用法：```age = int(input("请输入你的年龄："))if age >= 18:print("你已经成年了")```上述代码先通过 input 函数获取用户输入的年龄，并将其转换为整数类型赋值给变量 age。
然后使用 if 语句判断 age 是否大于等于 18，如果是，则输出“你已经成年了”。
多分支if 语句则可以根据不同条件执行不同的操作。
其基本格式如下：```if 条件1:执行语句1elif 条件2:执行语句2elif 条件3:执行语句3else:执行语句4```其中，elif 是 else if 的缩写形式，可以有多个 elif 分支。
高级语言的程序控制结构
高级语言的程序控制结构一、顺序结构顺序结构是程序中最基本的控制结构之一，它按照代码的编写顺序依次执行。
顺序结构的特点是简单直接，适用于一系列的操作依次进行的情况。
在编写程序时，我们可以按照逻辑顺序将各个步骤编写在一起，使得程序的结构清晰明了。
二、选择结构选择结构允许程序根据条件的不同选择执行不同的代码块。
最常见的选择结构是if语句，它根据条件的真假来决定是否执行某个代码块。
除了if语句，还有switch语句等其他形式的选择结构。
选择结构的应用范围广泛，可以根据不同的情况进行不同的处理，提高程序的灵活性和适应性。
三、循环结构循环结构允许程序重复执行某段代码，直到满足特定条件才停止。
最常见的循环结构是for循环和while循环。
for循环在执行前会先判断条件是否成立，如果成立则执行循环体中的代码，然后再进行下一次循环；while循环则先执行循环体中的代码，再判断条件是否成立。
循环结构的应用场景包括遍历数组、读取文件、实现计数器等。
四、跳转结构跳转结构是一种特殊的控制结构，它允许程序在执行过程中跳转到指定的位置继续执行代码。
常见的跳转结构包括break语句、continue语句和return语句。
break语句用于中断当前循环或switch语句的执行，跳出循环或switch语句；continue语句用于中断当前循环的执行，跳过本次循环的剩余代码，直接进行下一次循环；return语句用于结束当前函数的执行，并返回指定的值。
五、异常处理结构异常处理结构用于处理程序中可能出现的异常情况。
在程序执行过程中，如果出现了错误或异常，可以通过异常处理结构来捕获并处理这些异常，避免程序的崩溃或异常退出。
常见的异常处理结构包括try-catch语句和finally语句。
try-catch语句用于捕获并处理异常，catch语句中的代码会在异常发生时执行；finally语句中的代码无论是否发生异常都会执行。
六、并发结构并发结构允许程序中的多个代码块同时执行，提高程序的并发性和响应能力。
三种控制结构以及流程控制语句
三种控制结构以及流程控制语句
在编程中，控制结构是用来对程序执行流程进行控制的语句。
控制结构分为以下三种：
顺序结构：按照代码的先后顺序依次执行。
这是默认的执行方式，不需要使用任何关键字或语句进行控制。
分支结构：根据判断条件选择执行不同的代码块。
常见的分支结构有：
if语句：用于判断条件是否成立，如果成立就执行某个代码块；如果不成立，就执行另外一个代码块。
switch语句：相当于多个if-else语句的简化形式，在不同的情况下执行不同的代码块。
循环结构：在一定条件下，重复执行某个代码块。
常见的循环结构有：
for语句：在已知循环次数的情况下执行某个代码块。
while语句：在未知循环次数的情况下执行某个代码块，只要判断条件成立就一直执行，直到判断条件不成立。
do-while语句：与while语句类似，不同之处在于它至少会执行一次代码块，然后再检查循环条件是否成立。
除了上述基本的控制结构，编程语言还提供了一些流程控制语句，用于在程序执行过程中控制流程的跳转或中断。
流程控制语句包括：
break语句：在循环结构中使用，用于提前结束循环，跳出当前循环体。
continue语句：在循环结构中使用，用于跳过当前循环，并开始下一次循环。
return语句：用于结束函数的执行并返回结果，一旦执行了return语句，函数将立即终止执行，不再执行之后的代码。
goto语句：可以直接跳转到程序的某个标签处继续执行，但过度使用goto语句会使程序难以维护和理解，因此应该谨慎使用。
进程控制块PCB的组织方式
进程控制块PCB的组织方式1. 概述进程控制块（Process Control Block，简称PCB）是操作系统中用于管理和控制进程的重要数据结构。
PCB存储了进程的各种信息，包括进程的状态、程序计数器、寄存器、资源分配情况等。
PCB的组织方式直接影响着操作系统的运行效率和进程管理的灵活性。
本文将介绍PCB的组织方式，并讨论各种组织方式的优缺点。
2. 线性表组织方式线性表是最简单、最常见的一种PCB组织方式。
在线性表中，操作系统将PCB按照进程的创建顺序依次连接起来，形成一个链式结构。
每个PCB包含一个指向下一个PCB的指针，并且最后一个PCB的指针为空。
这种组织方式简单直观，易于实现。
2.1 优点•简单易实现：使用链表结构存储PCB，代码实现简单。
•节省空间：只需分配PCB所需的空间，无需分配额外空间。
2.2 缺点•查找效率低：在线性表中查找特定的PCB需要遍历整个链表。
•插入和删除效率低：在链表中插入和删除PCB需要更新指针，导致效率低下。
•随机访问困难：无法通过索引或地址直接访问特定位置的PCB。
3. 链表组织方式链表组织方式是对线性表组织方式的改进，通过为PCB增加一些辅助指针，提高PCB的查找和操作效率。
3.1 双向链表双向链表是一种常见的链表结构，每个PCB除了指向下一个PCB 的指针外，还包含一个指向上一个PCB的指针。
这样就可以实现双向遍历，提高查找效率。
3.2 循环链表循环链表是一种特殊的链表结构，最后一个PCB的指针指向第一个PCB。
这样就可以实现循环遍历，简化代码实现。
循环链表可以是单向的，也可以是双向的。
3.3 优点•提高查找效率：双向链表和循环链表可以实现双向遍历或循环遍历，从而提高查找效率。
•提高插入和删除效率：通过辅助指针的更新，插入和删除PCB的效率得到提高。
•降低空间利用率：为了实现双向遍历或循环遍历，需要增加额外的指针，导致PCB的空间占用增加。
4. 哈希表组织方式哈希表是一种通过哈希函数将元素映射到某个位置的数据结构。
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进程控制结构
操作系统管理和控制一个进程需要什么信息呢？操作系统必须建立一个表格描述该进程的存在及状态。
这个表格被称为进程控制块。
它描述了进程标识空间、状态、控制等信息。
1.进程映像
首先论述除了操作系统管理的进程标识空间、状态、控制等信息外，进程还包含些什么内容。
一个进程至少执行一个或一系列可执行程序，这些程序往往以文件形式存放于外存中，程序文件中还包含局部变量、全局变量数据以及常数定义。
因此，一个进程将包含足够的存储空间来存放进程的程序和数据以便执行。
为了执行程序，操作系统还必须为进程分配一个栈区，用来保存过程调用时的现场。
如果进程要执行多个程序文件中的程序，操作系统则提供相应的系统调用来支持新程序及数据对老程序数据在座空间的覆盖。
同一个程序可以由多个进程分别执行，当然，不同的进程虽然执行的是相同的程序，但是处理不同的数据，这个程序称为共享程序。
编制共享的技术是研制软件（包括操作系统）的重要技术。
可共享的程序必须是纯代码（Pure Code），或者称为可再入（Re-entry）的代码。
所谓纯代码是指在其执行过程中不改变自身的代码，通常它只能由指令和常数组成。
任何一个程序逻辑上都可以将其分为两部分：执行过程中不改变自身的不变部分和可变的工作区、变量部分。
程序内的指令、常量本身不会因程序的执行发生不同的变化。
显然，纯代码中若仅包含指令和常量，则不会因为被多个进程以交替方式执行而发生执行错误。
为了使程序能成为纯代码，有效的方法是高潮将其中的可变部分从程序体内移出作为进程相关的环境信息。
类似于C语言的存储分配方法，程序内的变量被定义在“运行栈”上存储。
由于“运行栈”作为各进程自身内部的环境信息，每个进程均单独有一个“运行栈”，因此不会发生执行时的中间结果相互覆盖。
由操作系统管理控制进程用的标识和特性信息集合称为进程控制块。
（Process Control Block），程序、数据，栈的集合称为进程映像（Process Image）。
没有进程映像，进程就不知道运行什么程序。
进程映像的定位取决于存储管理机制，在以前的实存系统中，进程运行时进程映像都存在于主存中，现在操作系统几乎都采用了页式虚存管理机制，操作系统为进程独立的虚空间，在进程创建时会分配并初始化进程的虚空间，进程执行新的程序时也会用新的进程映像初始化进程虚空间。
初始化进程虚空间是指建立外在中的可执行程序文件与虚空间程序区的映射关系，并依照外在挂靠程序文件中局部变量，全局变量数据说明分配虚空间的并对其初始化，不要分配好栈区。
对数据区的栈区还需要在外在分配相应的页交换空间，以便将数据和栈页交换出内在时保存页面内容。
操作系统为了定位这些虚空间区域，为了管理这些虚空间区域内外存的交换，设计了页表数据结构，该数据结构说明了进程虚空间的占用情况。
页面在外在中的位置、内在中有无副本、内外存的一致性状态等。
2.进程控制块
操作系统管理着大量的进程，进程管理信息可以被认为存放于进程控制块中。
各操作系统的实现方式不同，信息的组织方法也不一样。
下面先介绍操作系统管理进程用到的数据。
进程控制块包含有下述三大类信息。
1）进程标识信息
在进程控制块中存放的标识信息主要有本进程的产生者标识（父进程标识）、进程所属的用户标识。
2）处理机状态信息
这指进程的运行现场信息，主要包括：
（1）用户可用的寄存器或通用寄存器。
这是指用户程序可以使用的数据或地址寄存器，一般有几十个，甚至上百个。
（2）控制和状态寄存器有许多用于控制处理机执行的寄存器，如包含下一执行指令地址的程序计数器（PC）、条件码寄存器，（条件码是指当前逻辑或数学去处后导致进位或符号变化、溢出、全0或相等情况发生。
条件码寄存器指那些反映这种变化的寄存器。
）有中断开放否、程序执行模式等状态信息寄存器，通常称为处理机状态字或程序状态字（PS）。
（3）栈指针。
栈中保存了过程调用、系统调用、中断时的现场信息。
处理机有专门的栈指针寄存器，或约定某通用寄存器作为栈指针寄存器。
3）进程控制信息
（1）调度和状态信息。