操作系统与进程.md

目录

• 1. 操作系统
  • 1.1 作用
  • 1.2 操作系统的发展
• 2. 进程的理论
  • 2.1 相关名词
  • 2.2 进程的创建
  • 2.3 进程的状态：

1. 操作系统

​ 管理、控制、协调计算机硬件与软件资源的计算机程序。

1.1 作用

1. 将一些对硬件操作的复杂、丑陋的接口，变成简单、清晰的接口。
2. 将多个进程对硬件资源（cpu）的竞态请求变得有序化、合理化。

1.2 操作系统的发展

​ linux或windows的源代码有五百万行数量级。

计算机发展史：

1. 第一代：电子管计算机（1946——1958年），真空电子管，机器语言编写。

   ​ 优点：个人能够独享资源；

​ 缺点： 体积大，功耗高，速度慢，操作繁琐，串行执行。

1. 第二代：晶体管计算机（1958年—1964年）存储于磁盘，批处理系统

   ​ 优点：批处理，节省机时；

   ​ 缺点：人参与控制，串行执行，统一规划到一批作业中。

2. 第三代：集成电路计算机（1964年—1970年）：多道程序系统

   ​ 背景：1. 集成电路：把所用的硬件变小,线路板。2.不同生产线不兼容，需合并兼容。

   多道程序系统：

   1. 空间上的复用：将内存分区域，一个内存可以同时加载多个进程。

3. 时间上的复用：实现将cpu在多个进程之间来回切换,并且保留状态。

​ 几乎所有的程序又有IO阻塞；同时加载到内存3个进程,每个进程都有阻塞情况,只要cpu运行一个进程遇到IO阻塞时，会立马切换,长时间占用cpu也会切换。 这样能够提升效率，最大限度的使用cpu。

​ 如果是一个IO密集型进程，来回切换提升效率；

​ 如果是一个计算密集型,来回切换降低效率。

​ 再加上计算机采用了必须的保护硬件（程序之间的内存彼此隔离）之后，第三代计算机应用而生。（分时系统）

特点：系统化、标准化。

1. 第四代：大规模集成电路（1970年—至今）

   ​ 集成度更高，体积小，使用方便。

2. 进程的理论

2.1 相关名词

程序：一堆静态的代码文件。

进程：程序的运行过程、任务。 是由操作系统操控调用交与cpu运行。

一个程序可以开启多个进程。

串行：所有的任务一个接一个去完成。

并行：多个cpu执行多个任务，真正的同时完成。

并发：一个cpu完成多个任务，看起来像是同时完成。

阻塞：cpu遇到IO就是阻塞。

非阻塞：没有IO就是非阻塞。

2.2 进程的创建

​ 新的进程创建都是由一个已存在的进程执行调用创建的。

​ 一个主进程可以开启多个子进程；

​ 一个子进程必须依赖主进程才可以开启。

Unix: 由fork创建子进程。linux,mac基于Unix: 创建一个子进程会完完全全复制一个主进程所有的资源,初始资源不变.

Windows：操作系统调用CreateProcess 处理进程的创建。创建一个子进程,会copy主进程所有的资源,但是会改变一些资源。

2.3 进程的状态：

​ 运行、阻塞、就绪三种状态。