进程的初步认识

Posted 2022-12-08 无赖H4

进程

• os定位
• 进程的初步认识
• 关于进程调度/切换
• 时间片
• 并发和并行
• 进程的状态
• 内核态与用户态
• 进程间的通信

os定位

在计算机的软硬件构架中，操作系统的定位是：一套纯正“管理”的软件（分配资源）

进程的初步认识

• 进程是os进程资源分配的最小单位
  主要表现为硬件资源、文件资源（硬盘资源）

• os的内存管理
  1、做到隔离性的空间分配
  2、线性地址和物理地址之间的转换

关于进程调度/切换

1、为什么要有进程调度？
因为os在进程之间分配CPU

2、什么是进程调度？
os通过完成一些动作，使得CPU从运行A进程指令，变换成运行B进程指令

3、怎么进行进程调度
3.1、基于什么原则选择下一个进程
先来先服务——FIFO
短作业优先
实时性
…
3.2怎么进行调度
修改PC寄存器
调度：保存A进程的运行上下文Context
恢复B进程的运行上下文Context
3.3怎么触发
通过CPU中断

时间片

操作系统（Win、Linux）中的任务调度是采用时间片轮转的抢占式调度方式。
任务执行的一小段时间叫做时间片，任务正在执行的状态叫做运行状态，任务执行一段时间后强制停止后执行下一个任务，被暂停的任务处于就绪态。
时间片非常短，在各个任务之间快速的切换，给人的感觉就是多个任务在同时进行。
如何时间片的切换呢，主要是修改PC寄存器中的地址。

并发和并行

• 并发：多个进程在一个CPU下采用时间片轮转的方式，在一段时间内，让多个进程都得以推进，称为并发。
• 并行：多个进程在多个CPU下分别，同时进行运行，这称为并行。

进程的状态

进程的状态分为：初始、就绪、运行、阻塞、终止

从阻塞状态，只能切回就绪态等待运行

内核态与用户态

如图：

• 操作系统的内核作为直接控制硬件设备的底层软件，权限高，称为用户态，
• 用户权限最低，称为用户态
  

进程间的通信

1、为什么：
进程是一个独立的资源分配单元，不同进程（这里所说的进程通常指的是用户进程）之间的资源是独立的，没有关联，不能在一个进程中直接访问另一个进程的资源。

2、方式

• 管道、共享文件、文件
  （信号量、信号、有名管道）
• 网络