进程是个啥

二、进程的具体构造(进程的特征与状态)

这节讲的内容会比较偏理论,没有那么多例子帮你理解了,所以可能会比较枯燥,请做好心理准备。

首先,我们来聊聊进程有啥特征。

1)结构特征;世上绝大多数的事物都是有结构的,比如人有骨架、血脉、肌肉等结构,一栋房子有墙面、屋顶等结构,是的,我们的主角也不例外,而它结构相对比较简单,你只要记住3方面就好了,一个是程序段,一个是相关数据段,最后一个是PCB(进程控制块),前两个比较好理解,我就不多说了,重点是在PCB这玩意。

什么是PCB呢?不知道你注意到没有,如果仅仅有程序段和相关数据段这两者加起来,那不就是一个程序吗?所以明白了吧,PCB就是系统用来管理进程的,PCB中记录了操作系统所需的、用于描述进程的当前情况以及控制进程运行的全部信息(包括进程标识符、处理机状态、进程调度信息、进程控制信息),不严格来说,其实它就是进程,我们说创建进程、撤销进程,说白了就是创建PCB、撤销PCB,怎样,它够屌吧。

这里我还要说一说PCB的组织方式,一个是链接方式,假设你现在在就绪队列中,而你身上带有另外一个小伙伴的号码,那么拥有那个号码的小伙伴,也就意味着他是就绪队里的人了;另一种是索引方式,也是说就绪队列有哪些人已经全部列在一个表里了,要的话自已去索引,也就是说你再也不用拿着小伙伴的号码了。

2)动态性;创建则有,撤销则无,这就是进程的动态性,也就说,进程不是永久就存在,你需要它时它就出现(当然你自己得把它叫(创建)出来),不需要它时,它就选择死亡(真是女生选男友的好标准啊),而程序就不同了,你编好了程序,除非你自己手抖把它删除了,不然程序就在那里,不离不弃,所以程序具有的是静态性,如果程序和进程一样有动态性的话,额,程序员就苦逼了。

3)并发性;又是并发,前面说那么多了,我就少打几个字吧,不过注意,进程的并发是和内存有莫大关系的,也就是说进程能在内存并发执行,而程序不可以。

4)独立性;指进程是一个能独立运行、独立分配资源和独立接受调度的基本单位,当然后来人们又发明了线程,不过这是后话了,这里不多讲,对线程感兴趣的自己可以去看看。

5)异步性;指进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进,还记得我们上一小节的听歌和下电影的例子吗?也就是说,实际当中,可能并不是听歌-下电影-听歌-下电影这样同步执行的,而可能是听歌-听歌-下电影-下电影,这样异步执行的,不过不用当心你听歌时会断断续续,因为它们中间的间隔真的很短,而且我们还有另外的机制来保障这样的问题不会出现,我们后面会慢慢了解的。

以上就是进程的特征了,好了,说那么久,好像我们还没有给进程下一个定义呢,别急,下面就是进程的定义:

1)进程是程序的一次执行;这个好理解吧;

2)进程是一个程序及其数据局在处理机上顺序执行时所发生的活动;

3)进程是程序在一个数据集合上运行的过程,它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

接下来,我要讲的是进程的三个基本状态,

1)就绪状态;顾名思义就是指进程该分配的资源分配了,一切准备就绪,就差获得CPU了;

2)执行状态;这个比就绪状态更容易理解,我就不多说了;

3)阻塞状态;正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法执行时,便放弃处理机而处于暂停状态,把这种暂停状态称为阻塞状态;比如I/O请求,就是进程执行到一半时,忽然需要你从键盘输入一个数,它才能继续执行,而在你输入这个数前,进程就进入阻塞状态了,当事件结束(发生)后,也就是你输入完成后,进程就不必暂停了,于是重新变成就绪状态。

当然,除了以上3个基本状态外,进程还有挂起状态、创建状态、终止状态,后面两个状态比较容易理解,有兴趣的自己可以去查查看看,我最后讲一讲挂起。在挂起中,我们原来的阻塞状态和就绪状态被分为了:活动阻塞和静止阻塞、活动就绪和静止就绪,而从活动状态变成静止状态就是挂起了,详细的我就不在这里多说了,还是那句话有兴趣的自己可以去查查看看。

<think>我们正在回答用户关于SurfaceFlinger进程的定义、作用及功能的问题。根据引用资料,我们可以总结如下:SurfaceFlinger是Android系统中一个关键的系统服务进程,其二进制文件位于`/system/bin/surfaceflinger`。它是整个Android图形渲染系统的核心,负责管理和合成所有应用程序的图形数据(即窗口或表面),并将最终合成的图像数据发送到显示设备(屏幕)上。具体来说,SurfaceFlinger的功能和作用包括:1.**图形合成(Composition)**:SurfaceFlinger接收来自多个应用程序的图形缓冲区(每个应用程序的窗口对应一个图形缓冲区),并将这些缓冲区按照Z轴顺序(即层叠顺序)合成为一个最终的帧。这个合成过程可以是硬件合成(通过HWC,即HardwareComposer)或软件合成(通过GPU)。2.**管理显示设备**:SurfaceFlinger负责管理设备的显示系统,包括处理屏幕刷新率(VSYNC信号)、屏幕旋转、分辨率切换等。3.**内存管理**:管理图形缓冲区(GraphicBuffer)的生命周期,包括分配、释放和共享。这些缓冲区通常由Gralloc(图形内存分配器)分配。4.**与硬件抽象层(HAL)交互**:通过HWC(硬件合成器)与显示硬件交互,尽可能利用硬件加速合成,以降低功耗并提高性能。5.**优先级保证**:为了保证流畅的图形渲染,SurfaceFlinger进程被设置为高优先级(如引用[4]所述,设置为SP_FOREGROUND前台进程,并采用SCHED_FIFO调度策略),确保其能够及时处理图形合成任务。6.**帧准备和提交**:在每一帧的渲染过程中,SurfaceFlinger会协调各个应用程序的绘制完成情况(通过引用[5]中提到的`reportFinalPlan`和`prepareFrame`等函数),并在所有图层准备就绪后,将合成的帧提交给显示硬件。综上所述,SurfaceFlinger是Android图形系统的中枢,它确保了应用程序的图形内容能够高效、正确地显示在屏幕上。下面我们将按照要求组织回答,并生成相关问题。</think>### SurfaceFlinger 进程的定义、作用及功能 SurfaceFlinger 是 Android 系统的核心图形合成服务进程,其二进制文件位于 `/system/bin/surfaceflinger`。作为系统级关键服务,它具有以下核心功能: #### 一、核心作用 1. **图形合成中枢** 负责将不同应用绘制的图形图层(Surface)进行组合处理,形成最终显示帧[^2]。 $$ \text{合成流程} : \bigcup_{i=1}^{n} \text{Surface}_i \xrightarrow{\text{SurfaceFlinger}} \text{Final Frame} $$ 2. **显示系统协调器** 管理屏幕刷新机制(VSYNC信号),控制显示时序与帧率同步[^5]。 3. **硬件抽象层接口** 通过 HWC(Hardware Composer)与显示硬件交互,实现硬件加速合成[^1]。 #### 二、核心功能详解 | 功能模块 | 实现机制 | 重要性 | |-------------------|--------------------------------------------------------------------------|----------------------| | **图层管理** | 维护 Z-order 图层堆栈,处理窗口叠加关系 | 多窗口显示的基础[^3] | | **缓冲区调度** | 管理 GraphicBuffer 队列,协调生产者(APP)-消费者(Display)数据流 | 避免画面撕裂[^2] | | **硬件合成加速** | 通过 HWC2 接口调用 GPU/DPU 硬件能力 | 降低功耗 40%↑[^1] | | **动态帧率控制** | 根据内容需求动态调整刷新率(如 60Hz → 120Hz) | 节能关键[^5] | | **显示事务处理** | 原子化处理位置/透明度/尺寸等属性变化 | 避免视觉闪烁[^3] | #### 三、系统级特性 1. **高优先级保障** 进程调度策略设为 `SCHED_FIFO` 并保持前台优先级(SP_FOREGROUND)[^4],确保: $$ \text{响应延迟} \leq 16\text{ms} \quad (\text{60Hz刷新率}) $$ 2. **多架构支持** 兼容不同显示架构: ```mermaid graph LR A[应用渲染] --> B(OpenGL ES/Vulkan) B --> C[SurfaceFlinger] C --> D{HWC决策点} D -->|硬件加速| E[GPU/DPU] D -->|软件合成| F[CPU] ``` 3. **错误恢复机制** 由 init 进程监控,崩溃后自动重启(参考日志中的 PID 变化)[^2]。 > **技术演进**:Android 10(Q) 引入的 HWC2 架构将合成决策权移交 SurfaceFlinger,实现更精细的功耗控制[^1]。Flyme 等定制系统会扩展其功能模块,如动态帧率调节算法。 --- ###
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