java EE (基础知识)-优快云博客

指令都需要加载到内存当中，才能被cpu所读取，并执行

比如一个java程序，写出来的是.java的源文件，进行编译后得到.class文件（可执行的二进制文件）依旧存在于硬盘上，

运行程序的时候，jvm会把.class文件加载到内存当中，进一步编译成cpu能识别的二进制指令

对于Java程序来说,由.java=>.class=>JVM读指令,解析指令,执行指令=>转换为CPU能认识的二进制指令

cpu执行程序（三个过程）

1.读指令：

把内存中的指令数据，读取到cpu的寄存器中（cpu上也可以存储数据，存储数据的模块称为“寄存器”，速度比内存快，存储空间小，价格贵）

在0号地址（这三步）执行完成后，由于不是跳转指令就会向下延续执行1号地址

2.解析指令：（明白当前代码要干什么）

3.执行指令：

cpu的主要功能：

1.进行各种算术运算

2.进行各种逻辑判断

（本质上咱们运行的程序，都是通过cpu来执行的）

cpu的构成：

基础的门电路是与门或门非门

构造出了更复杂的电路,进一步构造出了加法器

总结：

1. CPU 中的 PC 寄存器，是决定 CPU 要执行哪条指令的关键；
2. 指令是由动作 + 操作对象组成
3. CPU 眼中只有指令，没有其他的概念

3.操作系统

简单来说就是搞管理的软件

操作系统的功能：

对下：负责管理各种硬件

对上：给软件提供稳定的运行环境

常见的操作系统

PC端: Windows linux Mac OS

移动端: Android(本质上是linux) IOS

操作系统的进程管理（重点）

进程也称任务，只要跑起来的任务都可称为进程

.exe是可执行文件/可执行程序,它是存储在硬盘上的文件(静态的)

一旦双击,操作系统就会把这个文件的核心数据加载到内存中,同时在系统中生成一个"进程",可以在任务管理器上看到(ctrl + shift + esc)

只有双击可执行文件,才会产生进程,也就是说,要是单单只是一个可执行文件,就只是静态的,一旦运行起来,变成一个进程,执行程序里的指令,此时才是"动态的"

操作系统如何进行管理的

1.描述：详细的表述一个进程有哪些信息/属性（PCB描述）

描述的时候,是通过结构体来描述的,结构体里面包含一个进程的各种信息,这个结构体就叫做PCB(进程控制块)

2.组织：双向链表

创建一个进程，本质上创建一个PCB，添加到双向链表上；

销毁一个进程，本质是在双向链表上删除对应的节点

查看任务管理器的进程时，相当于遍历整个双向链表

一个进程可能不止一个PCB（进程管理块）

PCB（进程管理块）的重要属性

1.PID进程的标识符

在同个机器上，同一时刻上，进程的pid是唯一的，可以通过pid来区分进程，进程终止时，系统会自动收回pid，可能会被继续分配给新运行的程序,所以pid是暂时唯一的

2. 内存指针：

创建进程，需要给进程分配内存空间，有的内存空间用来存放数据的，有的内存空间用来存放指令的，内存指针就是确定那一块内存是放上什么的

3.文件描述符表：

每个进程打开的文件，文件描述符表就会记录下来该进程打开的是那些文件

内存指令描述的是进程持有的内存资源

文件描述符表描述的是进程持有的文件资源

综上所得:进程就是操作系统分配资源的基本单位

进程调度是如何进行的

所谓进程调度就是操作系统如何把cpu资源分配给各个进程

cpu资源有限时，需要合理的分配

多核cpu就是每个CPU核心上，都可以独立运行一个进程

并发执行：多个cpu核心，都可以独立运行多个进程

并发执行：一个CPU核心,先运行进程1 ,再运行进程2 ,再运行进程3,只要微观上切换的够快,宏观上看就像是3个进程同时运行

1.状态：

分为运行状态，就绪状态，阻塞状态，创建状态，结束状态（五种状态）

2.优先级：

说白了就是当前状态谁比较重要，就先执行谁

3.记账信息

操作系统会统计每一个进程分别执行了多久，分别执行了那些指令

操作系统会根据统计出的信息来进行后续的资源分配避免导致某个进程一直吃不到cpu的资源

进程在调度出CPU的时候会把CPU中所有的寄存器中的数据给保存到内存上就是这次进程被调出CPU时下次该进程进入CPU中运行的时候就可以恢复到之前的状态,继续往下执行

4.进程上下文

cpu会频繁的切换进程，每次要切换进程时，会记录下当前进程运行的结果（存档），等到下次换到该进程时，就会直接恢复记录结果（读档）继续往下运行

对于进程来说,上下文就是CPU的寄存器的值,寄存器的值包括了运行的中间结果,需要将这些结果保存到PCB的上下文信息中(内存中) 也就是(寄存器–>内存)

所谓的‘保存上下文’ 就是把cpu关键寄存器中的数据，保存到内存中（PCB（进程管理块）上下文属性中）

所谓的‘恢复上下文’ 就是把内存中的关键寄存器中的数据，加载到cpu对应的寄存器中