686-进程调度&进程通信&进程关系

墨蓝 2022-08-28 05:53 175阅读 0赞

## 进程调度 ##

（1）进程调度由调度器实现  
（2）所有进程运行时，都包含就绪态、执行态、阻塞态、终止态这些状态，每个进程参与调度时，都会在这些状态之间来回切换  
（3）只有当进程进入执行态时，进程才会获得CPU的占有权  
（4）进程运行的时间片到后就会调度其它进程运行，每个时间片平均在10ms~20ms左右。  
（5）众多进程被调度示意图  
**图：进程调度图**  
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## 本机进程通信 ##

**（a）为什们要进行进程间通信**  
当多个进程协同工作时，需要通过进程间通信实现进程的同步协作，比如B进程的运行需要A进程提供某个数据，那么A进程就需要通过进程间通信，将数据传送给B进程，类似的，人与人协同工作时，也是需要通过通信实现协作的。  
图：进程间通信图  
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**（b）进程间通信方式**  
信号、管道、共享内存、消息队列、Socket套接字等  
**（c）本机进程间通信与OS**  
其它通信在前面硬件篇通信部分就讲过，任何通信都是靠共有的第三方来进行数据转达，比如

*  写信：信件是第三方，由信件传达数据
 *  说话方式：声波是共有的第三方，通过声波传达的数据
 *  打电话：电磁信号时共有的第三方，由电磁信号传达数据  
    · 本机进程间通信  
    本机进程间通信属于软件层面的通信，通信时需要第三方来转达信息（数据）的。  
    **- 本机进程间通信的第三方**  
    本机进程间通信的第三方就是OS，为了能够实现本机进程间的通信，OS提供的各种通信机制，就是信号、管道、共享内存、  
    消息队列、Socket套接字等，进程双方可以共享这些OS提供机制，通过共享这些OS提供的第三方通信机制，实现数据的转达。  
    **图：进程间通信逻辑图**  
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管道、共享内存等机制，实现通信的原理  
OS提供的这些通信机制会在内存上开辟一片内存空间，专门用于进程间通信消息的存放，一个往里面存数据，另一个从里面取数据，就实现了通信。  
**图：**  
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缓存：在内存上开辟一段临时空间，临时存放数据，使用完，释放空间。

## 夸机进程间通信 ##

其实就是网络通信，实现两台计算机上的程序之间的通信。

## 进程间的关系 ##

## （1）父子关系 ##

**（a）为什么存在父子关系**  
**程序被加载运行在OS上时，需要一个进程辅助，那么这个辅助的进程就被称为它的父进程。**  
比如，如果B进程是A进程的辅助下被加载运行的，那么A进程就是B的父进程，说白了B进程是A进程生出来的，因此A才有B进程的父进程。  
图：  
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**（b）父子关系有什么用**  
父进程很多的属性会被子进程继承，这些属性信息会被复制，然后存在子进程的PCB中。  
**（c）原始父进程**  
所有的程序被加载运行起来后，就演变为了进程，但是前面说到程序被加载运行在OS内核上时，需要一个父进程辅助加载运行，操作系统上所有的进程基本都是有父进程加载的，万事都有一个起点，所有的进程必然都有  
一个共有对的原始父进程，其他都有的进程都是源于这个原始父进程被加载运行在OS上的。  
图：  
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**（d）原始父进程怎么来的**  
OS内核启动起来后，内核会自动的去运行一个程序，这个程序是由开发系统的人开发的，这个程序被内核加载运行后，就得到了原始父进程，之后所有的99%的进程都是由这个**原始父进程**直接、或者间接加载运行而来，而不是由OS内核加载而来。

**（e）Windows和Linux的原始父进城**  
Windows的原始父进程  
**Windows的原始父进程是桌面这个图形界面程序。**  
例子：比如打开画图程序，打开画图程序有两种方法，一种图形界面双击，另一种是cmd命令运行。  
图：  
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Ubuntu（Linux操作系统）  
Ubuntu操作系统的内核是Linux，因此Ubuntu是属于Linux操作系统。  
**Linux内核启动起来后，会运行一个叫init的程序，这个程序是原始进程**　　  
Ubuntu这边会比Windows情况复杂些，由于过程很复杂，我这里只介绍大致情况。  
例子：在Ubuntu下通过图形界面和cmd命令行方式运行CodeBlocks程序，看看在这两种运行方式下，CodeBlocks程序的父进程是谁。  
**图：**  
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　![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]

## 进程组关系 ##

**（a）什么是进程组关系**  
将有关联的众多进程组成一组，由其中一个进程担任组长，进程组内的各进程关系就是进程组关系。  
**（b）组关系作用**  
利用组关系区分不同进程对同一文件的操作权限  
比如使用组关系，能够区分进程关系的亲疏远近，利用亲疏远近就可以区分众多进程对于某文件操作权限，打个比方，  
就好比你的物品，你拥有最高使用权限，然后就是你的妻子、父母、孩子权限其次，再其次就是你的亲戚，使用权限会下一个等级，再其次就是朋友，再其次才是陌生人，一般说陌生人没有权限。  
**比如A进程创建了一个文件，**

*  权限最大者：那么A进程自己的操作权限显然是最高的，能读能写
 *  权限其次者：其次就是和自己一组的进程，但是权限会降低，比如只能读
 *  权限再其次者：那就是组以外的关系了，操作权限可能会再降一个等级。  
    当然以上这些权限，当然是可以根据实际情况修改的。

**区分文件操作权限的意义**  
**文件内容保护**  
我们说通过组这种关系，就可以很好的区分出不同进程低对文件的操作权限，那么操作权限有什么作用？操作权限的目的就是为了保护文件，拥有最高权限的人才有权利读写文件，权限低的人就不能操作文件，这就是对文件保护，因为有些文件只能被某些相关进程访问，如果可以被任何一个进程随意访问的话，很可能造成文件内容被非法篡改，这是非常严重的。  
**举例子理解**  
这就好比国家机密文件，国家机密文件也是有操作权限的，只有某某级别的人才能阅读并修改这些问价，某某级别的人只能看文件，这些级别以下的人连看的资格也没有，如果人人都能看还叫什么机密文件呢。  
**（3）会话期**：由多个进程组，组合而成

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