进程的终止
进程在创建之后，它就开始运行并做完成任务。然而，没有什么事儿是永不停歇的，包括进程也一样。进程早晚会发生终止，但是通常是由于以下情况触发的
正常退出(自愿的)错误退出(自愿的)严重错误(非自愿的)被其他进程杀死(非自愿的)
多数进程是由于完成了工作而终止。当编译器完成了所给定程序的编译之后，编译器会执行一个系统调用告诉操作系统它完成了工作。这个调用在 UNIX 中是 exit ，在 Windows 中是 ExitProcess。面向屏幕中的软件也支持自愿终止操作。字处理软件、Internet 浏览器和类似的程序中总有一个供用户点击的图标或菜单项，用来通知进程删除它锁打开的任何临时文件，然后终止。
进程发生终止的第二个原因是发现严重错误，例如，如果用户执行如下命令
cc foo.c
为了能够编译 foo.c 但是该文件不存在，于是编译器就会发出声明并退出。在给出了错误参数时，面向屏幕的交互式进程通常并不会直接退出，因为这从用户的角度来说并不合理，用户需要知道发生了什么并想要进行重试，所以这时候应用程序通常会弹出一个对话框告知用户发生了系统错误，是需要重试还是退出。
进程终止的第三个原因是由进程引起的错误，通常是由于程序中的错误所导致的。例如，执行了一条非法指令，引用不存在的内存，或者除数是 0 等。在有些系统比如 UNIX 中，进程可以通知操作系统，它希望自行处理某种类型的错误，在这类错误中，进程会收到信号（中断），而不是在这类错误出现时直接终止进程。
第四个终止进程的原因是，某个进程执行系统调用告诉操作系统杀死某个进程。在 UNIX 中，这个系统调用是 kill。在 Win32 中对应的函数是 TerminateProcess（注意不是系统调用），
进程的层次结构
在一些系统中，当一个进程创建了其他进程后，父进程和子进程就会以某种方式进行关联。子进程它自己就会创建更多进程，从而形成一个进程层次结构。
在 UNIX 中，进程和它的所有子进程以及后裔共同组成一个进程组。当用户从键盘中发出一个信号后，该信号被发送给当前与键盘相关的进程组中的所有成员（它们通常是在当前窗口创建的所有活动进程）。每个进程可以分别捕获该信号、忽略该信号或采取默认的动作，即被信号 kill 掉。
这里有另一个例子，可以用来说明层次的作用，考虑 UNIX 在启动时如何初始化自己。一个称为 init 的特殊进程出现在启动映像中 。当 init 进程开始运行时，它会读取一个文件，文件会告诉它有多少个终端。然后为每个终端创建一个新进程。这些进程等待用户登录。如果登录成功，该登录进程就执行一个 shell 来等待接收用户输入指令，这些命令可能会启动更多的进程，以此类推。因此，整个操作系统中所有的进程都隶属于一个单个以 init 为根的进程树。
相反，Windows 中没有进程层次的概念，Windows 中所有进程都是平等的，唯一类似于层次结构的是在创建进程的时候，父进程得到一个特别的令牌（称为句柄），该句柄可以用来控制子进程。然而，这个令牌可能也会移交给别的操作系统，这样就不存在层次结构了。而在 UNIX 中，进程不能剥夺其子进程的 进程权。（这样看来，还是 Windows 比较渣）。
进程状态
尽管每个进程是一个独立的实体，有其自己的程序计数器和内部状态，但是，进程之间仍然需要相互作用。一个进程的结果可以作为另一个进程的输入，在 shell 命令中
cat chapter1 chapter2 chapter3 | grep tree
第一个进程是 cat，将三个文件级联并输出。第二个进程是 grep，它从输入中选择具有包含关键字 tree 的内容，根据这两个进程的相对速度（这取决于两个程序的相对复杂度和各自所分配到的 CPU 时间片），可能会发生下面这种情况，grep 准备就绪开始运行，但是输入进程还没有完成，于是必须阻塞 grep 进程，直到输入完毕。
当一个进程在逻辑上无法继续运行时，它就会被阻塞，比如进程在等待可以使用的输入。还有可能是这样的情况：由于操作系统已经决定暂时将 CPU 分配给另一个进程，因此准备就绪的进程也有可能会终止。导致这两种情况的因素是完全不同的：
- 第一种情况的本质是进程的挂起，你必须先输入用户的命令行，才能执行接下来的操作。
- 第二种情况完全是操作系统的技术问题：没有足够的 CPU 来为每个进程提供自己私有的处理器。
当一个进程开始运行时，它可能会经历下面这几种状态
图中会涉及三种状态
- 运行态，运行态指的就是进程实际占用 CPU 运行时
- 就绪态，就绪态指的是可运行，但因为其他进程正在运行而终止
- 阻塞态，除非某种外部事件发生，否则进程不能运行
逻辑上来说，运行态和就绪态是很相似的。这两种情况下都表示进程可运行，但是第二种情况没有获得 CPU 时间分片。第三种状态与前两种状态不同是因为这个进程不能运行，CPU 空闲或者没有任何事情去做的时候也不能运行。
三种状态会涉及四种状态间的切换，在操作系统发现进程不能继续执行时会发生状态1的轮转，在某些系统中进程执行系统调用，例如 pause，来获取一个阻塞的状态。在其他系统中包括 UNIX，当进程从管道或特殊文件（例如终端）中读取没有可用的输入时，该进程会被自动终止。
转换 2 和转换 3 都是由进程调度程序（操作系统的一部分）引起的，而进程甚至不知道它们。转换 2 的出现说明进程调度器认定当前进程已经运行了足够长的时间，是时候让其他进程运行 CPU 时间片了。当所有其他进程都运行过后，这时候该是让第一个进程重新获得 CPU 时间片的时候了，就会发生转换 3。
程序调度指的是，决定哪个进程优先被运行和运行多久，这是很重要的一点。已经设计出许多算法来尝试平衡系统整体效率与各个流程之间的竞争需求。
当进程等待的一个外部事件发生时（如一些输入到达），则发生转换 4。如果此时没有其他进程在运行，则立刻触发转换 3，该进程便开始运行，否则该进程会处于就绪阶段，等待 CPU 空闲后再轮到它运行。
使用进程模型，会让我们更容易理解操作系统内部的工作状况。一些进程运行执行用户键入的命令的程序。另一些进程是系统的一部分，它们的任务是完成下列一些工作：比如，执行文件服务请求，管理磁盘驱动和磁带机的运行细节等。当发生一个磁盘中断时，系统会做出决定，停止运行当前进程，转而运行磁盘进程，该进程在此之前因等待中断而处于阻塞态。这样可以不再考虑中断，而只是考虑用户进程、磁盘进程、终端进程等。这些进程在等待时总是处于阻塞态。在已经读如磁盘或者输入字符后，等待它们的进程就被解除阻塞，并成为可调度运行的进程。
从上面的观点引入了下面的模型
操作系统最底层的就是调度程序，在它上面有许多进程。所有关于中断处理、启动进程和停止进程的具体细节都隐藏在调度程序中。事实上，调度程序只是一段非常小的程序。
进程的实现
我们之前提过，操作系统为了执行进程间的切换，会维护着一张表格，即 进程表(process table)。每个进程占用一个进程表项。该表项包含了进程状态的重要信息，包括程序计数器、堆栈指针、内存分配状况、所打开文件的状态、账号和调度信息，以及其他在进程由运行态转换到就绪态或阻塞态时所必须保存的信息，从而保证该进程随后能再次启动，就像从未被中断过一样。
下面展示了一个典型系统中的关键字段
第一列内容与进程管理有关，第二列内容与 存储管理有关，第三列内容与文件管理有关。
存储管理的 text segment 、 data segment、stack segment 更多了解见下面这篇文章
现在我们应该对进程表有个大致的了解了，就可以在对单个 CPU 上如何运行多个顺序进程的错觉做更多的解释。与每一 I/O 类相关联的是一个称作 中断向量(interrupt vector) 的位置（靠近内存底部的固定区域）。它包含中断服务程序的入口地址。假设当一个磁盘中断发生时，用户进程 3 正在运行，则中断硬件将程序计数器、程序状态字、有时还有一个或多个寄存器压入堆栈，计算机随即跳转到中断向量所指示的地址。这就是硬件所做的事情。然后软件就随即接管一切剩余的工作。
所有的中断都从保存寄存器开始，对于当前进程而言，通常是保存在进程表项中。随后，会从堆栈中删除由中断硬件机制存入堆栈的那部分信息，并将堆栈指针指向一个由进程处理程序所使用的临时堆栈。一些诸如保存寄存器的值和设置堆栈指针等操作，无法用 C 语言等高级语言描述，所以这些操作通过一个短小的汇编语言来完成，通常可以供所有的中断来使用，无论中断是怎样引起的，其保存寄存器的工作是一样的。
当中断结束后，操作系统会调用一个 C 程序来处理中断剩下的工作。在完成剩下的工作后，会使某些进程就绪，接着调用调度程序，决定随后运行哪个进程。随后将控制权转移给一段汇编语言代码，为当前的进程装入寄存器值以及内存映射并启动该进程运行，下面显示了中断处理和调度的过程。
- 硬件压入堆栈程序计数器等
- 硬件从中断向量装入新的程序计数器
- 汇编语言过程保存寄存器的值
- 汇编语言过程设置新的堆栈
- C 中断服务器运行（典型的读和缓存写入）
- 调度器决定下面哪个程序先运行
- C 过程返回至汇编代码
- 汇编语言过程开始运行新的当前进程
一个进程在执行过程中可能被中断数千次，但关键每次中断后，被中断的进程都返回到与中断发生前完全相同的状态。
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