進程的基礎

目錄

• 1、操做系統的背景知識
  • 1.1 必備的理論基礎
• 2、什麼是進程
• 3、進程的概念
• 4、操做系統引入進程的概念的緣由
• 5、進程的特徵
• 6、進程與程序中的區別

1、操做系統的背景知識

顧名思義，進程即正在執行的一個過程。進程是對正在運行程序的一個抽象。

進程的概念起源於操做系統，是操做系統最核心的概念，也是操做系統提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操做系統的其餘全部內容都是圍繞進程的概念展開的。

因此想要真正瞭解進程，必須事先了解操做系統，點擊進入

PS：即便能夠利用的cpu只有一個（早期的計算機確實如此），也能保證支持（僞）併發的能力。將一個單獨的cpu變成多個虛擬的cpu（多道技術：時間多路複用和空間多路複用+硬件上支持隔離），沒有進程的抽象，現代計算機將不復存在。

1.1 必備的理論基礎

1. 操做系統的做用：

   1. 隱藏醜陋複雜的硬件接口，提供良好的抽象接口
   2. 管理、調度進程，而且將多個進程對硬件的競爭變得有序

2. 多道技術：

   1. 產生背景：針對單核，實現併發

   ps：如今的主機通常是多核，那麼每一個核都會利用多道技術。有4個cpu，運行於cpu1的某個程序遇到io阻塞，會等到io結束再從新調度，會被調度到4個cpu中的任意一個，具體由操做系統調度算法決定。

   1. 空間上的複用：如內存中同時有多道程序
   2. 時間上的複用：複用一個cpu的時間片

   強調：遇到io切換，佔用cpu時間過長也切換，核心在於切以前將進程的狀態保存下來，這樣才能保證下次切換回來時，能基於上次切走的位置繼續運行。

2、什麼是進程

進程是程序執行的過程，是資源的集合

3、進程的概念

1. 進程是一個實體。每個進程都有它本身的地址空間，通常狀況下，包括文本區域（text region）、數據區域（data region）和堆棧（stack region）。文本區域存儲處理器執行的代碼；數據區域存儲變量和進程執行期間使用的動態分配的內存；堆棧區域存儲着活動過程調用的指令和本地變量。
2. 進程是一個「執行中的程序」。程序是一個沒有生命的實體，只有處理器賦予程序生命時（操做系統執行之），它才能成爲一個活動的實體，咱們稱其爲進程。

進程是操做系統中最基本、重要的概念。是多道程序系統出現後，爲了刻畫系統內部出現的動態狀況，描述系統內部各道程序的活動規律引進的一個概念,全部多道程序設計操做系統都創建在進程的基礎上。

4、操做系統引入進程的概念的緣由

從理論角度看，是對正在運行的程序過程的抽象；

從實現角度看，是一種數據結構，目的在於清晰地刻畫動態系統的內在規律，有效管理和調度進入計算機系統主存儲器運行的程序。

5、進程的特徵

• 動態性：進程的實質是程序在多道程序系統中的一次執行過程，進程是動態產生，動態消亡的。
• 併發性：任何進程均可以同其餘進程一塊兒併發執行
• 獨立性：進程是一個能獨立運行的基本單位，同時也是系統分配資源和調度的獨立單位；
• 異步性：因爲進程間的相互制約，使進程具備執行的間斷性，即進程按各自獨立的、不可預知的速度向前推動
• 結構特徵：進程由程序、數據和進程控制塊三部分組成。

多個不一樣的進程能夠包含相同的程序：一個程序在不一樣的數據集裏就構成不一樣的進程，能獲得不一樣的結果；可是執行過程當中，程序不能發生改變。

6、進程與程序中的區別

程序是指令和數據的有序集合，其自己沒有任何運行的含義，是一個靜態的概念。而進程是程序在處理機上的一次執行過程，它是一個動態的概念。

程序能夠做爲一種軟件資料長期存在，而進程是有必定生命期的。

程序是永久的，進程是暫時的。

注意：同一個程序執行兩次，就會在操做系統中出現兩個進程，因此咱們能夠同時運行一個軟件，分別作不一樣的事情也不會混亂。