操作系统&进程

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-09-30 10:47 6阅读 0赞

**目录**

一，操作系统

1.概念

2.操作系统管理进程

3.操作系统运行/启动一个进程

4.操作系统调度进程及算法

二，进程

1.概念

2.进程执行表现的特性

3.虚拟地址空间

4.进程间的通信

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### 一，操作系统 ###

#### 1.概念 ####

*  操作系统是一组做计算机资源管理的软件的统称。
 *  目前常见的操作系统有：Windows系列、Unix系列、Linux系列、OSX系列、Android系列、iOS系列、鸿蒙等

#### 2.操作系统管理进程 ####

1）操作系统管理下层的硬件设备——通过硬件的驱动程序来进行管理的

2）操作系统管理上层的进程——任务管理器中可以看到

3）进程是系统分配资源的最小单位（基本单位）

#### 3.操作系统运行/启动一个进程 ####

1）操作系统运行一个进程首先要分配一些系统资源（硬盘，内存，网络等等）

2）进程启动需要先创建一个pcb（Process Control Block，进程控制块又叫Task）

3）操作系统管理进程，就是在一个数据结构中（常见如双向链表），存储每个进程的pcb

4）**pcb包括**

> 1.  pid：操作系统为每个进程分配的一个身份标识，一个系统中的pid是唯一的
> 2.  内存指针：用于标识进程占用的内存中的位置
> 3.  资源清单：设备资源（打印机，键盘等）&文件资源（通过一个文件描述表，里面记录了可以使用的文件列表（类似数组结构），所在的索引也叫文件描述符）
> 4.  优先级的调度信息
> 5.  其他一些调度信息（执行了/等待了多久，执行了那些代码）
> 6.  进程上下文（进程在时间片轮转调度的时候，切换出去时的环境（运行指令需要的变量等）为上文，恢复执行时的环境为下文）

#### 4.操作系统调度进程及算法 ####

1**）先来先服务：**根据时间先后顺序来执行

**2）高优先级优先：**优先级的高的先执行（指的是总的优先级：进程优先级信息+进程等待时间）

**3）短作业优先：**某个作业的（一组任务）的剩余时间越短，就优先执行，但是存在一些缺陷：某些耗时长的任务，就没机会执行了（也叫饥饿）

**4）抢占式：**某个高优先级的进程加入，就可能暂停优先级低的任务，先执行高的（Java中的多线程就是使用抢占式）更多的适用一些实时性高的系统执行的进程，需要及时反馈执行结果

**5）非抢占式：**某个进程必须执行完毕，由进程告诉操作系统执行是否执行结束，可以调度后续的进程（也可能出现进程饥饿的现象）

**6）时间片轮转调度算法：**最主要的现象（整个电脑中，进程数远超过了cpu核心数还是在执行）

>  *  在操作系统中，使用了一个就绪队列的数据结构，其中就是存放要运行的进程
>  *  每次使用头结点的进程，来运行一段时间，再放回到队尾（这段时间叫做这次运行的时间片，这个时间片的大小，是由操作系统计算出来的）

### 二，进程 ###

#### 1.概念 ####

*  **进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象，换言之，可以把进程看做程序的一次运行过程**

#### 2.进程执行表现的特性 ####

**1）并发：一个cpu以时间片轮转调度的方式依次执行多个进程（人的感知是“同时执行”）**

**2）并行：多个cpu在一个时间点上，是同时执行多个进程的**

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**多个程序的代码执行，既存在并发，也存在并行**

**表现特征：单个程序代码的执行顺序，是顺序的，多个程序的代码之间，就可能是无序的**

#### 3.虚拟地址空间 ####

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#### 4.进程间的通信 ####

由于虚拟内存隔离了进程使用的内存，需要共享数据，就需要采取通信的方式

方式1：文件

方式2：网络（socket）

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