一、进程的描述
程序的顺序执⾏： 先进⼊内存的程序先执⾏，在⼀个程序执⾏完毕之前，不能执⾏其他程序。
特点：顺序性、 封闭性 、可再现性
程序的并发执⾏：程序并发执⾏是指在同⼀时间间隔内运⾏多个程序。⼀个程序执⾏结束 前，可以运⾏其他程序
- 宏观并行：用户看到多个程序同时向前推进
- 微观串行：任意时刻一个CPU上只有一个程序在执行
特点：
- 间断性：程序在CPU上执⾏时，是时断时续的
- 失去封闭性： 系统的状态不再只对正在执⾏的程序可⻅
- 不可再现性： 同⼀个程序在输⼊相同的情况下多次运⾏，可能出现不同的结果
使用12306买票时，每个用户提交订单，余票都会减少，这体现了 程序并发执行的（失去封闭性）特点
********************************进程**********************************
程序：具有独立功能的 一组指令的集合；静态的、永久的
进程：允许并发执行的程序在某个 数据集合上的运行过程；进程是由正文段、用户数据段及进程控制块共同组成的执行环境；动态的、暂时的
- 正文段：存放被执⾏的机器指令
- 用户数据段：存放⽤户数据
- 进程控制块： 存放进程的运⾏环境
进程的特征：
- 并发性： 多个进程实体能在一段时间间隔内同时运行 ，并发性是进程和现代操作系统的重要特征
- 动态性：进程是实体的执行过程（执⾏程序—>创建进程 ；获得CPU—>执⾏指令； 运⾏中⽌—>被撤销）
- 独立性：独⽴运⾏和资源调度的基本单位
- 异步性： 进程的执⾏时断时续，何时执⾏、何时暂停都⽆法预知
- 结构特征 ：进程实体包括⽤户正⽂段、⽤户数据段和进程控制块（PCB）
进程与程序的联系：
- 进程是程序的的一次执行
- 一个程序可以对应多个进程
- 同一个程序可以在不同的数据集合上运行，构成不同的进程
进程控制块：进程控制块是进程实体的⼀部分，是操作系统中最重要的数据结构；进程控制块中记录了操作系统所需要的、⽤于描述进程及控制进程运⾏所需的全部信息
- 进程标识符信息： ⽤于唯⼀标识⼀个进程
- 处理机状态信息：通用寄存器 、指令计数器、 程序状态字PSW、 用户栈指针
- 进程调度信息：包括进程状态信息、进程优先级 和进程调度所需的其他信息
- 进程控制信息：包括程序和数据的地址、进程同步和 通信机制、资源清单，以及链接指针
进程的状态：
进程的组织方式：链接⽅式、 索引⽅式 、进程队列
- 链接⽅式：把系统中具有相同状态的进程控制块PCB⽤其中的链接字连成⼀个队列
- 索引⽅式：系统根据所有进程的状态，建⽴索引表，索引表的每⼀个表项指向⼀个PCB物理块
- 进程队列：把具有相同状态的进程控制块⽤队列组织起来
二、 进程的控制
创建：⽤户登录、 作业调度 、提供服务、 应⽤请求 时需要创建进程
创建新进程的步骤
- 1.申请空⽩PCB
- 2.为新进程分配资源
- 3.初始化进程控制块
- 4.将新进程插⼊到就绪队列
阻塞：请求系统服务 、启动某种操作 、新数据尚未到达、 ⽆新⼯作可做 进入阻塞状态
- 1.将进程的状态改为阻塞态
- 2.将进程插⼊相应的阻塞队列
- 3.转到进程调度程序，从就绪队列中选择进程为其分配CPU
唤醒
- 1.将进程从阻塞队列中移出
- 2.将进程状态由阻塞态改为就绪态
- 3.将进程插⼊就绪队列
终止
- 1.从进程PCB中读进程状态
- 2.若进程正在执⾏，则终⽌进程的执⾏
- 3.释放资源
- 4.将终⽌进程的PCB移出
三、操作系统内核
操作系统管理计算机系统资源，提供⽅便的接⼝，扩充硬件的功能等
操作系统内核是计算机硬件的第⼀次扩充 与硬件关系密切
内核的功能：
- ⽀撑功能：中断处理、时钟管理、原语操作
- 资源管理功能 ： 进程管理、存储管理、设备管理
什么是中断
中断是改变处理器执⾏指令顺序的⼀种事件；出现中断时，计算机停⽌现在程序的运⾏，转向对这些中断事件的处理，处 理结束后再返回到现⾏程序的间断处
为什么需要中断
引⼊中断机制后，CPU可以与其他设备并⾏⼯作，能有效提⾼CPU的利⽤率
***********************************时钟******************************************
时钟的重要性：时钟是计算机系统的脉搏，计算机的很多活动都是由定时测量来驱动的
时钟的应用：
- 屏幕保护
- 时间显示
- ⽂件时间标记
- CPU分配给进程的时间
计算机系统中的时钟： 实时时钟RTC（CMOS时钟）、 OS时钟
OS时钟产生于PC主板上的定时/计数芯片，在开机时有效，由操作系统控制。
计算机开机加电后，操作系统通过BIOS获取当前（ RTC时钟）的值作为系统时间
操作系统的 时钟机制： 依靠时钟硬件和 时钟驱动程序来保存当前的⽇期和时间 、维持定时器
时钟驱动程序的功能：
- 1）维护⽇期和时间
- 2）递减当前进程在⼀个时间⽚内的剩余执⾏时间，防⽌运⾏超时
- 3）对CPU的使⽤情况记账
- 4）递减报警计数器
*************************系统调⽤************************
系统调⽤：系统调⽤是⼀群预先定义好的模块； 提供⼀条管道让应⽤程序能由此到核⼼程序的服务； 系统调⽤是系统程序与⽤户程序之间的接⼝
⽤户空间：⽤户进程所处的地址空间
⽤户态执⾏：CPU执⾏⽤户空间的代码时，称该进程处于⽤户态执⾏
系统空间：含有⼀切系统核⼼代码的地址空间
系统态执⾏：CPU执⾏系统核⼼代码时，称该进程处于系统态执⾏
系统调用与一般函数调用的区别如下：
- 1) 系统调用运行在系统态，而一般函数运行在用户态。
- 2) 系统调用与一般函数调用的执行过程不同。系统调用执行时，当前进程被中 断，由系统找相应的系统调用子程序，并在系统态下执行，执行结果返回进程。
- 3) 系统调用要进行“中断处理”，比一般函数调用多了一些系统开销。
4 进程同步
5 进程通信
6 线程