[发明专利]一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式系统技术领域，特别是涉及一种嵌入式系统及其应用进程的休眠与唤醒方法。

背景技术

进程是操作系统中一个非常重要的概念，在层次结构的操作系统中，进程是系统分配资源的基本单位，也是在多任务处理下，进程CPU调度的基本单位。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基本单位，而处理器若要对进程识别并进行管理，就需要有描述进程存在并能够反映起变化的物理实体，即进程的静态描述。进程的静态描述有三个部分组成，PCB（进程控制块），程序段和数据结构集。PCB包含进程的描述信息，控制信息以及资源信息，系统根据PCB感知进程的存在并掌握进程的状态以达到控制进程活动的目的。进程的程序部分描述进程所要完成的功能。而数据集是进程不可缺少的工作区的操作对象。

对进程的管理是操作系统中最重要的功能之一。进程从创建到撤销，要经历不同的阶段，从系统资源角度出发，进程通常有3种基本状态：

1）就绪状态（Ready）：这是进程已具有除处理器以外的其他资源，因为处理器资源的独占性，所以暂时不能运行，需要等其他进程释放处理器资源。

2）运行状态(Running)：进程获得处理器资源，其程序正在执行，单处理器系统中，只有一个进程处于运行状态；在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状态)，通常会自动执行系统的空闲进程。

3）阻塞状态(Blocked)：进程因等待某种事件的发生而暂时不能运行，如等待设备的中断、等待其他进程的信号等，在这种状态下，即使处理器空闲也无法使用。

在操作系统中，对进程的调度是最重要的工作之一。每个处理器上同时只能处理一个进程，为了合理的利用系统资源，通常会采用分时执行的办法让多个进程共享存储器资源，将处理器的执行时间分成较短间隔的时间段，每个进程按照分配到的时间段来运行，当时间段到了，就比换下一个进程执行，并有操作系统决定要执行的下一个进程。由于进程调度的存在，在进程的生命期里，进程所处的状态总是随着外界条件的变化和自身的推进而不断变化的。

进程的调度涉及到进程间状态的转换涉、当前进程状态的保存、新进程调度运行以及进程间的切换。为了便于管理、控制进程，系统设置的一个专门的数据结构—PCB，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统调度时利用PCB来控制和管理各个进程的所有信息，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。

一般情况下，PCB中包含以下内容：

（1）进程标识符：进程标识符是系统内部用于标识一个进程所赋予的编号，称为进程的内部名。

（2）处理机的信息，即进程由执行状态变为其他状态时保存的CPU现场信息，以便当该进程再次变成就绪状态，被调度程序分配处理机时恢复信息，使进程能继续正常执行。通常包括程序状态字PSW、通用寄存器的内容(累加器和变址器的内容)、程序计数器的内容和用户栈的指针等。

（3）进程调度信息包括进程状态，进程的优先级，进程调度所需的其它信息，事件等信息

（4）进程控制信息包括程序的数据的地址，资源清单，进程同步和通信机制，链接指针等信息。

通过对PCB的操作，系统为有关进程分配资源从而使得有关进程得以被调度执行；而完成进程所要求功能的程序段的有关地址，以及程序过程中因某种原因被停止执行后的现场信息也都在PCB中。最后，当进程执行结束后，则通过释放PCB来释放进程所占用的各种资源。