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Linux处理机管理
操作系统管理功能的主要目标之一一就是提高处理机(CPU)的使用率,使它尽可能处于工作状态.在Linux系统中,提高处理机使用率的技术措施主要是多道和分时,处理机在进程之间切换,按照一定的规则轮流执行每个进程。对于单个处理机的系统,这些进程宏观上看似并行执行,而微观上来看仍然是串行执行的,这种执行方式被称为并发执行。操作系统通过并发控制机制,对处理机进行分配、调度,在保证每个进程都得到公平合理执行的同时,使系统中的各种资源得到充分的使用。
1.进程
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
1.1.进程的概念
进程是60年代初首先由麻省理工学院的MULTICS系统和IBM公司的CTSS/360系统引入的。
进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源,是一个动态的概念,是一个活动的实体。它不只是程序的代码,还包括当前的活动,通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。
1.2.进程的定义
狭义定义:进程是正在运行的程序的实例(an instance of a computer program that is being executed)。
广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。
进程的概念主要有两点:第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码;数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存;堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统执行之),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后,为了刻画系统内部出现的动态情况,描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
1.3.操作系统引入进程概念的原因:
从理论角度看,是对正在运行的程序过程的抽象;
从实现角度看,是一种数据结构,目的在于清晰地刻画动态系统的内在规律,有效管理和调度进入计算机系统主存储器运行的程序。
1.4.进程的特征
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动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。
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并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行
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独立性:进程是一个能独