进程的定义
程序:就是一个指令序列
系统为每个运行的程序配置一个数据结构,称为进程控制块(PCB),用来描述进程的各种信息(如程序代码存放的位置)。
进程=PCB+程序(程序段+数据段),PCB是进程存在的唯一标志。创建进程就是创建PCB,撤销进程就是撤销PCB。
进程(动态性)是进程实体(静态性)的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
PCB:操作系统通过PCB来管理进程,因此PCB中应该包括操作系统对其进行管理所需的各种信息。
程序段:程序代码存放在此。
数据段:程序运行时使用、产生的运算数据。如全局变量、局部变量、宏定义的常量就存放在数据段内。
进程的特征:动态性、并发性、独立性、异步性、结构性
进程的状态——三种基本状态
运行态:占有CPU,在CPU上运行
就绪态:已经具备运行条件,但是没有空闲CPU,暂时不能运行
阻塞态:因等待某一件事而暂时不能运行
另外两种状态
创建态:进程正在被创建,操作系统为进程分配资源、初始化PCB
终止态:进程正在从系统中撤销,操作系统会回收进程拥有的资源、撤销PCB
进程状态的装换:
进程控制:实现进程状态的装换
原语实现进程控制。原语的特点是执行期间不允许终端,只能一气呵成。即原子操作。
使用“关中断指令”和“开中断指令”实现
进程通信:进程间的信息交换
共享存储、
线程
可以把线程理解为“轻量级进程”。
内核级线程才是处理机分配的单位
1) 多对一模型
将多个用户级线程映射到一个内核级线程,线程管理在用户空间完成。
此模式中,用户级线程对操作系统不可见(即透明)。
优点:线程管理是在用户空间进行的,因而效率比较高。
缺点:当一个线程在使用内核服务时被阻塞,那么整个进程都会被阻塞;多个线程不能并行地运行在多处理机上。
2) 一对一模型
将每个用户级线程映射到一个内核级线程。
优点:当一个线程被阻塞后,允许另一个线程继续执行,所以并发能力较强。
缺点:每创建一个用户级线程都需要创建一个内核级线程与其对应,这样创建线程的开销比较大,会影响到应用程序的性能。
3) 多对多模型
将 n 个用户级线程映射到 m 个内核级线程上,要求 m <= n。
特点:在多对一模型和一对一模型中取了个折中,克服了多对一模型的并发度不高的缺点,又克服了一对一模型的一个用户进程占用太多内核级线程,开销太大的缺点。又拥有多对一模型和一对一模型各自的优点,可谓集两者之所长。