第三章读书笔记

Posted 2020-07-03 20135224陈实

第三章读书笔记

进程管理——进程概述

进程:计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。

在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

进程创建：利用封装函数fork（），利用wait()回收，exit推出。

进程描述符：task_struct结构   （pcb）

定义：为了管理进程，操作系统必须对每个进程所做的事情进行清楚地描述，为此，操作系统使用数据结构来代表处理不同的实体，这个数据结构就是通常所说的进程描述符或进程控制块，在linux系统中，它包含了这个进程的所有信息，在任何时候操作系统都能跟踪这个结构的信息

cpu任务对应结构为：分配进程pcb--存放空间--记录当前数据与状态--记录上下文---索引所有子父关系--等待返回或结束

进程创建到回收的基本步骤：

1 在Linux系统中，通常调用fork()系统调用，该系统调用通过复制一个现有进程来创建一个全新的进程。调用fork()的进程被称为父进程，新产生的进程被称为子进程。在该调用结束时，在返回点这个相同位置上，父进程恢复执行，子进程开始执行。fork() 系统调用从内核返回两次：一次回到父进程，另一此回到新诞生的子进程。

2 通常，创建新的进程都是为了立即执行新的、不同的程序，而接着调用exec*()这族函数就可以创建新的地址空间，并把新的程序载入。在现代Linux内核中，fork()实际上是由clone()系统调用实现的

3 最终，程序通过exit()系统调用退出执行。这个函数会终结进程并将其占用的资源释放掉。父进程可以通过wait4()系统调用查询子进程是否终结，这其实使得进程拥有了等待特定进程执行完毕的能力。进程退出执行后被设置为僵死状态，直到它的父进程调用wait()或waitpid()为止。

线程---更小的执行单位

线程：是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位。

特点：

1 轻型实体-----只占用必不可少的资源

2 独立调度和分派的基本单位

3 可并发执行

4 共享进程资源

与进程比较：

地址空间和其它资源（如打开文件）：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。

调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。

 

 

总结：

操作系统的职能之一，主要是对处理机进行管理。为了提高CPU的利用率。通过进程管理来协调多道程序之间的关系，使CPU得到充分的利用。并设置进程相应的信息方便cpu来回运用，而具体的进程结构需要一定的资源处理，也就是空间换时间了