进程

2020-09-21

进程是支持程序执行的机制，可以理解为程序对数据或请求的处理过程，是一个独立功能的程序关于数据集合的一次运动活动，是操作系统进行资源分配的一个单位。在介绍相关知识之前，首先我们需要了解几个重要概念。
进程实体主要包含PCB，程序段，数据段三个部分构成进程实体又称进程映像。
PCB是指系统为每个运行的程序分配了一个数据结构被称为进程控制块。PCB是进程存在的唯一标志，创建进程和撤销进程实质上都是创建和撤销PCB。
进程实体是静态的指进程三要素存放的数据，而进程是一个动态执行的过程，一般我们不区分进程和进程实体的概念，所以也可以说进程是由PCB，程序段，数据段组成。

进程状态和控制切换

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进程通信

进程通信顾名思义是指进程之间的信息交换，有三种方式，共享存储，消息传递，管道通信。各进程拥有的内存地址空间是独立的，为了保证安全，一个进程是不能直接访问另外一个进程的内存地址的。

共享存储

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管道通信

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消息传递

消息传递主要是通过发送和接受原语，主要有两种方式，一种是直接通信方式，消息会直接发送到对方的消息队列中，一种是间接通信方式，消息先放到中间信箱中存储。
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线程

线程是CPU的基本执行单元，也是程序执行流的最小单位。引入线程之后，不仅是进程之间可以并发，进程内的各线程之间也可以并发，从而进一步提升了系统的并发度，引入线程后，进程只作为除CPU之外的系统资源的分配单元（如打印机、内存地址空间等都是分配给进程的）。

进程互斥

为了实现对临界资源的互斥访问，同时保证系统整体性能，需要遵循以下原则:
1．空闲让进。临界区空闲时，可以允许一个请求进入临界区的进程立即进入临界区;
2．忙则等待。当已有进程进入临界区时，其他试图进入临界区的进程必须等待;
3．有限等待。对请求访问的进程，应保证能在有限时间内进入临界区（保证不会饥饿）
4．让权等待。当进程不能进入临界区时，应立即释放处理机，防止进程忙等待。

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信号量机制

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