进程

一个程序的动态形式

进程间的通信方式

  • 基于通讯

    • 基于数据传递

      • 管道

      • 消息队列

      • socket

  • 基于信号

    • 操作系统的信号Signal

  • 基于同步

    • 信号灯

socket通信

通信域

  • ipv4域：在基于ipv4协议的网络中的任意两台计算机之上的两个应用程序

  • ipv6域

  • unix域：在同一台计算机上的两个应用程序

数据形式

  • 数据报

  • 字节流

父子进程

父进程可以通过fork的方式创建子进程

  1. 子进程会获得父进程的数据段，堆和栈的副本，并共享代码段

  2. 子进程对于它的副本的修改对其父进程和兄弟进程都是不可见的

  3. copy on write是用来提高进程创建效率的

  4. 所有的进程共同组成了一个树状结构，内核启动进程作为根

  5. 进程标识符（pcb）

进程PCB

操作系统存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块

  • 程序id

  • 特征信息

    区分系统进程，用户进程，内核进程

  • 进程状态

  • 优先级

  • 通信信息

  • 现场保护区

    用来保护阻塞的进程

  • 资源需求，分配控制信息

  • 进程尸体信息

    指明程序路径和名称，进程数据在物理内存还是在交换分页中

  • 其他信息

    工作单位，工作区，文件信息

进程的状态

  • 可运行状态

将要，立刻或正在cpu上运行，由进程调度器决定

  • 可中断的睡眠状态

当进程等待某个事件的时候会进入该状态

  • 不可中断的睡眠状态

发送给此种状态的进程的信号，得等进程从此状态转出才会被传递到

  • 暂停状态或跟踪状态

  • 僵尸状态

进程即将结束，绝大多数资源已被回收

  • 退出状态

进程的状态转化

stateDiagram state 是否可中断 state 是否正常退出 [*] --> 可运行状态: 创建 可运行状态 --> 是否可中断: 阻塞 是否可中断 --> 可中断的睡眠状态: 可中断 是否可中断 --> 不可中断的睡眠状态: 不可中断 可中断的睡眠状态 --> 可运行状态: 恢复 不可中断的睡眠状态 --> 可运行状态: 恢复 可运行状态 --> 暂停状态或调试状态: 挂起或调试 暂停状态或调试状态 --> 可运行状态: 恢复或退出调试 可运行状态 --> 是否正常退出: 结束 是否正常退出 --> 退出状态: 父进程忽略sigchld信号或被分离 是否正常退出 --> 僵尸状态: 默认情况 僵尸状态 --> [*] 退出状态 --> [*]

系统调用

用户进程调用内核接口的行为被称为系统调用; 系统调用引起进程从用户态到内核态的转化，也就是进程可以访问内核空间了

进程调度

同一时刻只有一个进程在cpu上运行

关于同步

  • 原子操作: 不能被中断的操作

  • 临界区: 只能被串行化的访问或执行的某个资源或代码片段

  • 进程的数据: 存在虚拟内存中