process

进程

概念

进程是现代分时系统的工作单元，是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

运行中的程序叫做进程，程序是被动的实体，程序本身并不是进程，进程不只是单纯的代码段，还包括堆栈段、数据段等

状态

三态 ：就绪态，运行态，阻塞态

五态 ：新的，运行，等待，就绪，终止

进程控制块（PCB）

进程在操作系统中用PCB表示，它包含许多与该进程相关的信息，如：进程状态，进程编号，程序计数器，寄存器等等

线程

线程是操作系统中能够运算调度的最小单位，包含在进程中，是进程中单一顺序的控制流

调度队列

进程进入系统后会被加入到作业队列中，该队列包含了系统中的所有进程，该队列通常使用链表来实现，头节点指向第一个和最后一个PCB指针

调度程序

操作系统通过调度程序来从调度队列中选择进程

• 长期调度程序从内存池中选择进程并装入内存中
• 短期调度程序从内存中选择程序并为之分配CPU运行

这两个调度程序要相互平衡，使CPU的利用率最大化

• 短期调度程序的执行频率快
• 长期调度程序控制多道程序设计的程度，即内存中进程的数量

有的系统会有中期调度程序，中期调度程序将进程从内存移出，降低多道程度

上下文切换

操作系统在进程间频繁切换，所以要保存当前进程的信息，然后中断到其它程序

执行 状态保存 保存上下文，执行 状态恢复 重新开始运行

进程操作

进程创建

进程在执行过程中，可以通过 进程创建系统调用 创建多个子进程

当进程创建新进程时，会有两种可能

• 父进程和子进程并发执行
• 父进程等待子进程执行

进程终止

进程完成后会调用 exit() 来请求操作系统删除自身，终止进程，进程可以返回状态值到父进程；如果父进程终止，那么子进程会以init()作为父进程

通信

• 独立进程：不能影响其它进程或被其它进程影响；反之为协作进程

进程间的通信机制IPC

• 共享内存
• 消息传递

消息传递系统

进程间要有通信线路，根据逻辑线路的如何实现，可以划分成如下几种

• 直接或间接通信
• 同步或异步通信
• 自动或显示

直接通信：进程双方直接交换消息

间接通信：进程双方通过邮箱或端口来通信

同步或异步：消息传递可以使阻塞或非阻塞的

自动或显示：交换的消息都驻留在临时队列上，根据，临时队列的容量不同划分

客户机-服务器系统间的通信

socket：只能交换无结构的字节流，程序要负责加上数据结构，属于低级的分布式进程通信

RPC（远程过程调用）：RPC语义允许客户机调用位于远程主机的过程，就如同在本地调用一样；在客户机提供存根，RPC隐藏了通信发生的必要细节

RMI（远程方法调用）：是一个类似于RPC的Java特性，允许线程调用远程对象的方法；如果对象位于不同的JVM上，就认为是远程的

RMI和RPC的根本性不同：

• RPC只能调用远程的子程序或函数；RMI可以调用远程对象的方法

• RPC调用时只能传递的参数只是普通的数据结构；RMI可以传递对象