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第13章：进程管理

本章概述

进程是操作系统中最核心的抽象——它是程序的运行实例。本章将实现进程控制块（PCB）、进程创建与销毁、以及进程状态管理。

学习目标

• 理解进程的概念和生命周期
• 设计并实现进程控制块（PCB）
• 实现进程创建和销毁
• 管理进程状态转换
• 为下一章的调度器做准备

前置知识

• 虚拟内存（第12章）
• 中断处理（第9章）

知识要点

进程状态机

              创建
               │
               ↓
  ┌──── [就绪 READY] ←──────┐
  │            │              │
  │   被调度 ↓   时间片到/让出 │
  │      [运行 RUNNING] ──────┘
  │            │
  │    等待I/O ↓
  │    [阻塞 BLOCKED]
  │            │
  │    I/O完成 │
  └────────────┘
               │
          退出 ↓
       [终止 TERMINATED]

进程控制块（PCB）

typedef struct process {
    uint32_t pid;              // 进程ID
    char name[32];             // 进程名
    process_state_t state;     // 状态
    registers_t regs;          // 保存的寄存器
    page_directory_t *page_dir; // 页目录
    uint32_t kernel_stack;     // 内核栈顶
    struct process *next;      // 链表指针
} process_t;

文件结构

13-进程管理/
├── README.md           ← 本文件
├── 理论讲解.md
├── code/
│   ├── process.h       ← 进程数据结构
│   ├── process.c       ← 进程管理实现
│   ├── kernel.c
│   ├── Makefile
│   └── [共享文件]
├── 常见错误.md
└── 练习题.md

构建与测试

cd code
make
make run

本章收获

• ✅ PCB数据结构设计
• ✅ 进程创建与销毁
• ✅ 进程状态管理
• ✅ 进程链表维护