进程基本概念

一、题外话
说到进程这个概念，还是以前上机的时候，每当VS卡得运行不了的时候，老师就会让我们打开任务管理器，在进程那个窗口下，选中VS，然后结束掉这个进程，如下图所示：

那时还不懂什么是进程，但是能猜到大概的意思应该就是一个程序在运行时的状态。
最近的一段时间在学习Linux方面的东西，对进程做了进一步的了解，下面就来看一看进程的相关知识。
二、进程的基本概念
1、先来看一下不同的书籍上对进程是如何定义的
（1）程序的一个执行实例；
（2）操作系统对一个正在运行的程序的抽象；
（3）能分配处理器并且由处理器执行的实体；
（4）内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。
进程的两个基本元素是程序代码（可能被执⾏行相同程序的其他进程共享）和代码相关联的数据集。
三、对进程定义的几点疑问
看了以上进程的概念，我有三点疑惑
1、程序和进程有什么区别？
经过查询资料，总结了一下两点区别：
（1）存储的位置不同
进程是加载到内存中的，而程序实在硬盘上的二进制文件。
（2）属性不同
进程是一个动态的概念，是程序正在运行时的过程；而程序是一个静态的概念，是一些预先编译好的指令和数据集合的二进制文件。
2、进程是如何来分配系统资源的？
（1）首先我们来了解一下什么叫做“多任务系统”？
你的PC机上的所有应用程序都以进程的方式在运行，当然应用程序是如何创建进程的，这个我们在后面进行讨论。每个进程都有自己独立的地址空间，使得进程之间可以相互隔离。CPU由操作系统统一进行分配，但是是根据什么进行分配的呢，当然是根据进程的优先级，优先级高的进程能优先得到CPU的资源。
（2）再来了解什么叫做“抢占式分配”？
如上所说，当某一个进程的运行时间超出了一定范围，它长时间占用CPU，那么操作系统就要将该进程暂停了，强制剥夺CPU的资源给目前最需要的进程，这就是所谓的抢占式分配，现在大多数的操作系统都是采用这一方式。
通过以上的描述，我们对进程是如何分配CPU资源的有了一个大概的了解，当然很多细节性的问题还没有涉及到，通过对进程的更深入的理解，可以及时进行补充。
3、处理器又是如何执行进程的？
（1）处理器的分类
处理器可以分为单核处理器和多核处理器，所谓的单核处理器就是只包含一个CPU的处理器；而多核处理器就是将多个CPU集成在一个芯片上的处理器。
（2）以单核处理器为例来说明处理器是如何执行进程的
在说明这个之前我们要了解到，在系统上运行程序的时候，我们会得到一个假象，那就是CPU好像同时在执行多个进程，但是在任何时刻，单处理器都只能执行一个进程的代码。这又是怎么回事呢？这种现象是由我们的处理器在进程之间切换实现的，具体的切换过程举例进行说明：

文字描述：刚开始运行的是A进程，即等待命令行上的输入，但是此时B进行要运行，怎么办呢，对于单核的处理器来说，在任何时刻只能运行一个进程，于是就只能进行切换了，A进行首先要通过系统调用将自己的控制权传给操作系统内核，操作系统内核拿到A的控制权之后会做三件事，先将A的上下文环境保存起来，以便后续从A停止的地方继续运行A进程，然后再将控制权给B进程，并且创建B进程的上下文环境，表示B进程现在有权利占用系统资源了。至此就是将A进程切换到B进程的全过程，当然要切换回去也是同样的道理。
四、几个常见的概念
1、逻辑控制流
逻辑控制流就是程序计数器PC里面保存的序列值，简称逻辑流。
2、并发流
一个逻辑流与另一个逻辑流在时间上的重叠称为并发流。为了更好的理解这个概念我们举例来进行说明：

现在我们来判断一下进程三个进程之间的关系：
B是在A开始之后，结束之前开始运行的，即AB时间上有重叠，因此AB并发执行，同理可以判断AC并发执行，BC不是并发执行。
3、并行流
如果两个流在时间上有重叠，并且它们运行在不同的处理器或者PC机上，那么我们称他们为并行流。
4、多任务和时间片
一个进程和另外一个进程轮流运行的概念成为多任务。
一个进程执行它的控制流的每一部分的时间段称为时间片。
例如：
上图中的进程A就有两个时间片；进程B只有一个时间片；进程C有两个时间片。