进程控制的基本过程：
进程的创建
进程的终止
进程的阻塞与唤醒
进程的挂起和激活
关于进程的亲属关系
系统中运行的进程并不都是孤立的，有的进程运行后，会调用其他进程来执行，这样就组成了进程间的父子关系。
可用 “进程图”描述一个进程的家族关系，该图实际就是一种有向树。
* 感受进程及进程树
1.“运行”——输入“cmd”，启动命令行控制台
2.在cmd窗口输入“notepad”启动记事本。
3.现在进程“cmd.exe”和进程“notepad.exe”就组成了一个进程树，后者为子进程，前者为父进程。
4.用“任务管理器”在“进程”页，右击cmd.exe选择“结束进程树”。则记事本子进程也会结束。
一些木马服务端程序运行后会同时生成两个木马进程，这两个进程互相监控、互相保护。对此类木马，我们就可以分别对两个木马进程尝试使用“结束进程树”命令。
进程间的父子关系关系着资源的继承。创建和撤销进程时，其父、子进程要相应的被影响。
1.进程的创建
1）一个进程创建另一进程的事件（原因）
用户登录：分时情况下用户的请求
作业调度：批处理中
提供服务：运行中的用户程序提出功能请求，要创建服务进程（如打印服务）
应用请求：应用程序自己创建进程，完成特定功能的新进程。（木马程序）
2）创建过程（重点）
(1) 申请空白PCB
(2) 为新进程分配资源
主要是内存资源的处理
(3) 初始化进程控制块
标识符（包括父进程的）、程序计数器指向程序入口地址，就绪态、优先级等信息的填写。
(4) 将新进程插入就绪队列
上述过程很关键，不能被打断！！！
原语是由若干指令构成的原子操作过程，作为整体实现功能，不可被打断。
OS通过调用进程创建原语Creat()创建新进程。
其他各控制工作也都是由OS内核以“原语”的方式实现，以保证不被打断。
2.进程的终止
1）引起进程终止的事件
正常结束
异常结束
内存越界错误
保护错（权限错，如修改只读文件等）
非法指令（不存在的指令，程序异常转向而把数据当指令）
特权指令错（用户态程序试图执行只有OS可执行的指令）
运行超时、运算错、i/o故障等
外界干预
操作员或操作系统干预（死锁时，可人为结束）
父进程请求终止子进程
父进程终止，子孙进程也跟着终止
2）终止过程
对上述事件，OS调用内核终止原语，执行下列过程：
(1) 根据进程标示符，检索出该进程PCB，读其状态。
*IF 执行态，立即终止该进程，置调度标志为真，指示重新进行调度。
*IF 有子孙进程，亦应予以终止，以防成为不可控进程。
(2) 归还全部资源至其父进程或系统。
(3) 将该进程PCB从所在队列或链表中移出。
3.进程的阻塞与唤醒
1）引起进程阻塞和唤醒的事件
请求系统服务的满足情况
启动某种需等待（I/O）操作
合作需要的新数据尚未到达
执行某功能的进程暂时无新工作可做(如发送数据进程)
2）阻塞和唤醒过程
由进程调用阻塞原语阻塞自己，是主动行为：
（1）将PCB中的状态改为阻塞
（2）该PCB加入到阻塞队列中
（3）转进程调度，将处理机分配给另一进程
（4）进行进程切换，即根据两切换进程的PCB，保护与重新设置处理机状态。
阻塞与唤醒原语作用相反，成对使用
阻塞进程等待的事件发生时，有关进程(如放弃该资源的进程)调用唤醒原语把等待该事件的进程唤醒。
（1）把阻塞进程从等待该事件的阻塞队列中移出
（2）将其PCB中的现行状态改为就绪
（3）将PCB插入到就绪队列中。
4.进程的挂起与激活
挂起原语将指定进程或阻塞进程挂起。
（1）检查被挂起进程的状态，活动就绪则改为静止就绪，活动阻塞则改为静止阻塞
（2）将该PCB复制到内存（方便检查）/外存（对换）指定区域
（3）*若挂起的进程是执行态，则需重新进行进程调度。
注意：进程只能挂起自己或其子孙进程。
激活原语的执行过程
若挂起进程在外存上，将其调入内存
检查进程状态，若处于静止就绪，则改为活动就绪，若处于静止阻塞，则改为活动阻塞
* 关于调度
进程控制中，状态转换和调度密切相关。
运行态进程的改变必然产生调度行为
只要产生新就绪态进程，就需考虑调度策略
只要是采用抢占式调度，要检查新就绪进程是否可抢占CPU，引起新的调度。
进程间有什么相互影响？
两种制约关系：
1.间接相互制约关系：主要源于资源共享,表现为
进程A---打印机资源---进程B（互斥）
2.直接相互制约关系：主要源于进程合作，表现为
进程A写缓冲---进程B读缓冲（有序）
1.进程同步的基本概念
1）进程同步的主要任务：
使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。
2）临界资源
一次仅允许一个进程使用的资源。
例1：两个进程A、B，它们共享一个变量x，他们共同使x值增长。
所以对生产者和消费者而言，counter应作为临界资源，应对其互斥访问
若是一群生产者和消费者
生产者之间共同要影响的变量in要互斥；消费者间的out也一样；
理解同步
3）临界区
每个进程中访问临界资源的那段代码叫临界区。
为了正确同步，对临界区的代码要增加控制
进入区：对欲访问的临界资源进行检。若此刻未被访问，设正在访问的标志
临界区：访问临界资源的代码。
退出区：将正在访问的标志恢复为未被访问的标志
剩余区：其余部分
4）同步机制应遵循的规则
实现互斥的方法应符合如下每条原则
空闲让进：资源使用最基本原则
忙则等待：保证互斥
有限等待：合适时被唤醒防止死等
让权等待：能主动释放CPU防止忙等
同步控制的关键
主要涉及”判断”和”修改标志”操作
不应被打断（原语，OS核心态运行）
硬件同步机制
许多计算机提供一些特殊的硬件指令，允许对一个字中的内容进行检测和修正，或对两个字的内容进行交换。利用这些特殊指令解决临界区问题。
进入临界区往往跟其标志有关，可将标志看做一个锁，“锁开”进入并关锁，“锁关”必须等待，初始时锁是打开的。
①关中断
进入锁测试前关闭中断，直到完成锁测试并上锁后才能打开中断。进程在临界区执行期间，系统不响应中断，从而不引发调度。
缺点：
滥用风险
关中断时间过长会影响效率，限制CPU交叉执行能力
不适用于多CPU系统
②Test-and-Set指令
③利用Swap指令实现进程互斥
完全利用软件方法，有很大局限性，也不适于多进程，现在已很少采用。
硬件指令机械操作可保证锁开、关操作不被打断；适用于任意数目的进程。但等待要耗费CPU时间，不能实现“让权等待”，从等待进程中随机选择一个进入临界区，有的进程可能一直选不上，难以实现较为复杂的进程同步问题。
2.信号量机制
荷兰科学家Dijkstra(狄克斯特拉)提出的一种卓有成效的进程同步机制。
1） 整型信号量
最初的信号量机制，两个原子操作对一个共享整型量进行操作。
信号量定义为一个整型量；
根据初始情况赋相应的值；
仅能通过两个原子操作来访问。
