进程基础

目录

• 1、操做系统背景知识
  • 1.1 必备的理论基础
• 2、什么是进程
• 3、进程的概念
• 4、操做系统引入进程的概念的缘由
• 5、进程的特征
• 6、进程与程序中的区别

1、操做系统背景知识

顾名思义，进程即正在执行的一个过程。进程是对正在运行程序的一个抽象。

进程的概念起源于操做系统，是操做系统最核心的概念，也是操做系统提供的最古老也是最重要的抽象概念之一。操做系统的其余全部内容都是围绕进程的概念展开的。

因此想要真正了解进程，必须事先了解操做系统，点击进入

PS：即便能够利用的cpu只有一个（早期的计算机确实如此），也能保证支持（伪）并发的能力。将一个单独的cpu变成多个虚拟的cpu（多道技术：时间多路复用和空间多路复用+硬件上支持隔离），没有进程的抽象，现代计算机将不复存在。

1.1 必备的理论基础

1. 操做系统的做用：
   1. 隐藏丑陋复杂的硬件接口，提供良好的抽象接口
   2. 管理、调度进程，而且将多个进程对硬件的竞争变得有序
2. 多道技术：
   1. 产生背景：针对单核，实现并发

   ps：如今的主机通常是多核，那么每一个核都会利用多道技术。有4个cpu，运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞，会等到io结束再从新调度，会被调度到4个cpu中的任意一个，具体由操做系统调度算法决定。

   1. 空间上的复用：如内存中同时有多道程序
   2. 时间上的复用：复用一个cpu的时间片

   强调：遇到io切换，占用cpu时间过长也切换，核心在于切以前将进程的状态保存下来，这样才能保证下次切换回来时，能基于上次切走的位置继续运行。

2、什么是进程

进程（Process）是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，是操做系统结构的基础。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。

狭义定义：进程是正在运行的程序的实例（an instance of a computer program that is being executed）。

广义定义：进程是一个具备必定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操做系统动态执行的基本单元，在传统的操做系统中，进程既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。

3、进程的概念

1. 进程是一个实体。每个进程都有它本身的地址空间，通常状况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。

2. 进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操做系统执行之），它才能成为一个活动的实体，咱们称其为进程。

进程是操做系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态状况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,全部多道程序设计操做系统都创建在进程的基础上。

4、操做系统引入进程的概念的缘由

从理论角度看，是对正在运行的程序过程的抽象；

从实现角度看，是一种数据结构，目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律，有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。

5、进程的特征

• 动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。
• 并发性：任何进程均可以同其余进程一块儿并发执行
• 独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位；
• 异步性：因为进程间的相互制约，使进程具备执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推动
• 结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不一样的进程能够包含相同的程序：一个程序在不一样的数据集里就构成不一样的进程，能获得不一样的结果；可是执行过程当中，程序不能发生改变。

6、进程与程序中的区别

程序是指令和数据的有序集合，其自己没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。

程序能够做为一种软件资料长期存在，而进程是有必定生命期的。

程序是永久的，进程是暂时的。

注意：同一个程序执行两次，就会在操做系统中出现两个进程，因此咱们能够同时运行一个软件，分别作不一样的事情也不会混乱。