操作系统——进程

操作系统（OS）的概念：一个基本的程序集合

其中包括：
（1）内核（进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理）
（2）其他程序（例如函数库，shell程序等）

OS是一款纯正的"搞管理"的软件

（1）可以是对硬件的管理也可以是对软件的管理 （2）可以是对内的管理（对进程），也可以是一种对外业务的管理（对硬件资源操作）

进程

首先什么是进程？

对操作系统来说，一个任务就是一个进程
课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等
内核观点：担当分配系统资源（CPU、内存）的实体，具有动态特性

这里注意程序和进程的区别：

程序：在硬盘上静态的可执行文件（可执行的程序代码）
进程：程序运行起来后表现为进程，进程是系统分配资源

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在编写一个进程之后运行，即可任务管理器中查看到该进程，如下：

public static void main(String[] args) throws Throwable {
        Thread.sleep(99999);
    }

PID为进程的代号
PDI结构体来管理进程（包括进程的各种信息，如PDI进程名称、状态、占用资源）
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那么Java程序又是如何进行的呢？

有关时间片的认识

现在一般的操作系统都支持“多任务”的操作系统，即可以同时运行多个任务
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操作系统的任务调度是采用时间片轮转的抢占式调度方式（一个任务执行一小段时间后强制暂停去执行下一个任务，每个任务轮流执行）
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而执行任务的这一小段时间就为时间片
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任务正在执行的状态为运行态（正处于时间片调度到的进程）
任务执行一段时间后强制暂停去执行下一个任务，被暂停的任务处于就绪态等待下一个属于它的时间片
系统调度进程：进程在运行态和就绪态之间转换

并发
CPU的执行效率非常高，时间片非常短，在各个任务之间快速切换，人的肉眼感知是进程同时执行（其实有CPU的时间片轮转调度），即我们所说的并发

并发与并行
并发：多个进程在一个CPU下采用时间片轮转的方式，在一段时间内，让多个进程都得以推进
——》（假同时，一个时间只有一个进程执行）
并行：多个进程在多个CPU下分别同时运行
——》（真同时，一个时间点，多个进程同时执行）

内核态与用户态？

内核态（核心态）：操作系统内核作为直接控制硬件设备的底层软件，权限最高
用户态：用户程序的权限最低

如何理解内核态和用户态？
举个例子：一个人去银行办理业务，这个人自己进行填表，这就叫做用户态
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那么如果这个人通过窗口将表交给工作人员，让工作人员进行相关操作，这时对这个人来讲，就为陷入内核，工作人员在帮忙办理业务的状态即为内核态
这里注意用户态和内核态的相互转换比较耗时需要向系统申请

进程中的上下文
上下文简单来说就是一个环境，进程在时间片轮转切换时，由于每个进程的环境不同，就涉及到转换前后上下文环境的切换

即为一个进程在执行的时候的CPU的所有寄存器中的值、进程状态及堆栈上的内容

切换时要保存当前进程的所有状态，即保存当前进程的进程上下文
在这里插入图片描述

阻塞：进程不具备运行条件，正在等待某个事件完成