JabaWeb笔记1:操作系统、进程信息一览

冯诺依曼体系
任何计算机都由四部分组成:
(1)输入设备(Input)
(2)存储器(Storage)
(3)处理器(Processor)
(4)输出设备(Output)

其中:

  • 硬盘、网卡兼备输入和输出功能
  • 控制器里面包含了:程序计数器(Program Counter, PC)–记录下一条要执行指令的地址
  • CPU只能对内存进行读写,不能访问外设。
  • 外设要输入输出数据,也只能在内存中进行读写。

**程序:**一份指导CPU如何工作的静态指令文件。
**进程:**程序的运行态。

进程的信息:
pid(process id): 进程的唯一标识符
程序信息:程序路径、数据、代码
统计信息:运行时间、CPU占用、内存占用
调度信息

操作系统(Operator System)–管理有形的硬件(冯诺依曼体系)和无形的活动

内核:进程管理(CPU资源管理是最重要的)、内存管理、文件管理、驱动管理
其他程序:函数库、shell等

操作系统管理

  • 对于较少的事务是不需要操作系统来管理的如:51单片机
  • 硬件多,拥有较多事务时必须要用操作系统进行管理。

操作系统管理资源的分配权,而资源是以进程为单位分配出去的。
进程是资源分配的最小单位

时间片:
操作系统的任务调度是采用时间片轮转的方式进行调度,即一个任务执行一段时间后,强制暂停去执行下一个任务,每个任务轮流执行。任务执行的一小段时间叫做时间片,任务正在执行时的状态叫运行状态,任务执行一段时间后强制暂停去执行下一个任务,被暂停的任务就处于就绪状态等待下一个属于它的时间片的到来。这样每个任务都能得到执行,由于CPU的执行效率非常高,时间片非常短,在各个任务之间快速地切换,给人的感觉就是多个任务在“同时进行”,这也就是我们所说的并发

并发:多个进程在一个CPU下采用时间片轮转的方式,在一段时间之内,让多个进程都得以推进,称之为并发。
并行:多个进程在多个CPU下,同时运行,这称之为并行。

内核态:直接控制硬件设备的底层软件(操作系统代码),CPU的执行优先级较高。
用户态:用户程序,权限最低。

进程中的上下文:CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈上的内容。切换进程时,需要保存当前进程的上下文,以便再次执行该进程时,能够恢复切换时的状态,继续执行。

进程的状态转换:
进程状态转换

就绪:进程处于可运行的状态,只是CPU时间片还没有轮转到该进程,则该进程处于就绪状态。
运行:进程处于可运行的状态,且CPU时间片轮转到该进程,该进程正在执行代码,则该进程处于运行状态。
阻塞:进程不具备运行条件,正在等待某个事件的完成

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