Process学习

　　主要系统总结下我对进程的认识，以前理解得不够全面不够深入。本文肯定还不够好，当有新的认识新的理解后还会随时来更新。读完本文，下面几个问题便可理解清楚。

 

1.进程是什么？

2.为什么要有进程这个概念？

3.进程需要哪些成分？

4.进程怎么管理？

5.进程状态？

 

进程的定义

进程就是计算机程序被执行的实例。linux系统可以top命令查看进程，大部分人还是用windows，你应该有过电脑很卡的时候吧？这个时候怎么办？Ctrl+Alt+Del打开任务管理器，查看是哪个或哪几个进程占用了大部分的cpu，关掉后，你的电脑又开始流畅起来了。

 

为什么要有进程

　　操作系统就是由很多程序代码组成的，只是非常复杂。一个程序的执行是这样的，首先，程序代码在辅助存储器（一般是硬盘）里，加载到主存（memory），cpu分配资源和处理器时间给机器码（代码最终都必须编译成机器码）。一个cpu只能执行一个程序，如果不采取诸如多线程之类的技术，计算机中那么多程序要使用cpu呢？虽然现在已经有多核cpu了，但是和程序的数量比，还是不够。那么多程序要争夺cpu使用权，是不是需要好好管理下，进程就是为了这个使命而诞生的，有了进程，管理和调度进入主存的程序就会比较方便。

 

进程的组成

进程由5部分组成：

（1）和程序相关的可执行的机器码的一个镜像；（代码的最终形态，就是一些指令的集合，只不过现在是0101）

（2）主存；（要存放code,data等）

（3）操作系统资源描述符；（文件描述符，数据来源等）

（4）安全属性；（英文叫security attributes，进程拥有者或进程权限）

（5）进程context；（寄存器的内容，物理内存地址等）

 

进程的管理

管理进程所需要的信息在process control blocks里面。这个数据结构在操作系统内核里。管理一个进程所需要的信息就存储在这个数据结构里面了。里面有哪些信息呢?

　　（1）进程识别数据；

　　（2）处理器状态数据；

　　（3）进程控制数据。

　　os就是通过进程识别数据（进程id）来识别不同进程，根据处理器状态数据和进程控制数据来管理进程。

 

进程的状态

Wating,Running,Blocked状态下的进程在主存里。

　　当一个进程"Created"的时候，process就从辅助存储器加载到主存，process scheduler给process一个状态"Waitting"。之所以有个Waitting是因为要进入Running状态需要些准备工作，这个著名的准备工作叫context switch(就是上下文环境切换，一个进程的某个时刻的信息的记录)，当scheduler完成context switch后，process就进入处理器，状态更新为"running"，处理器执行指令。

　　当一个进程需要等待资源（等待用户输入或打开文件）时，process就变为“blocked”状态，当等待的资源来到时，process就进入“watting”状态。

　　当一个process完成任务或被用户强行中断，process就进入“Terminated”状态。主存里关于这个process的所有数据将被删除。