进程Process

场景

• 网易云音乐.exe是一个程序，不是进程

• 双击网易云音乐.exe时，操作系统会开启一个进程

  定义

• 进程是程序的执行实例

  • 程序是可以执行的，当你执行的时候，就会出现一个进程
  • 但你再执行程序，就会再多出一个进程，两个进程之间是没有什么关系的
  • 但是也可以控制一下，比如 第二个进程发现已经有一个自己的进程了，他就不会把自己开起来（打开了一个网易云，再次双击图标，只会弹出现在在执行的网易云窗口）
• 程序在CPU上执行时的活动叫进程
  • 意思是 你的程序本来是放在硬盘上面或内存里的，但是你想把它放到CPU里面执行，或者说执行的活动，就叫进程

• 实际上并没有明确的定义，只有一些规则

  特点

• 一个进程可以创建另一个进程（父进程与子进程）

打开任务管理器，点击chrome，可以发现他有17个进程。这17个进程就是chorme的子进程

• 通过任务管理器就可以看到进程和子进程的关系

了解CPU

这里只研究单核的CPU

特点

• 一个单核CPU，在一个时刻，只能做一件事
• 那么如何让用户同时看电影、听声音、写代码呢？
• 答案是在不同进程中快速切换
• 此处以渣男交多个女朋友举例
  • 比如早上一个，中午另外一个，晚上又另外一个。在三个之间快速切换。
  • 表面上所有事是同时进行，实际上在每一个时刻，只会做一件事
  • 表面上是所有女朋友同时维护，实际上是一个时间段只和一个女朋友聊天

多程序并发执行

• 指多个程序在宏观上并行，微观上串行
• 每个进程会出现『执行 - 暂停 - 执行』的规律
• 多个进程之间会出现抢资源（如打印机）的现象

进程的两个状态

运行和非运行
上面提到 每个进程会出现『执行 - 暂停 - 执行』的规律

1. 进入： 双击图标，启动程序，它会马上进入非运行状态。因为这个时候CPU可能在忙，所以要等
2. 分派：等到CPU说可以执行了，CPU就会把资源分派给程序，程序就可以在CPU上运行，变成进程
3. 运行完之后是退出，但是如果不退出，需要这个进程让一下资源，就会暂停，变成非运行态
4. 如此循环反复，暂停-分派-暂停-分派，直到退出。
5. 这就是进程的两个状态：运行和非运行

把上面的过程放大来看

1. 图中：中间有一个带格子的长方形（进程队列），里面的格子就是一个进程，在排队等待进入cpu
2. 当cpu空闲时，第一个格子会分派进入cpu，这时会有两种情况：要么执行完成后退出，要么会把这个进程暂停（虽然这个进程没执行完，但是CPU要执行下一个进程的情况），暂停时，这个进程会重新进入长方形的队尾，再次等待分派
3. 然后下一个进程就分派，就这样不停地循环
4. 这就是进程队列在CPU执行的一个简化模型

阻塞进程

在进程队列，那些等待执行的进程中

• 都是非运行态
• 一些（A）在等待CPU资源
• 另外一些( B )在等待I/O完成（如文件读取）
• 如果这个时候把CPU分配给B进程，B还是在等I/O
• 我们把这个B叫做阻塞进程
• 因此，分派程序只会把CPU分配给非阻塞进程

所以CPU是会挑选哪些进程分配资源的，CPU只会分配给非阻塞进程

那么当阻塞的时候，进程就不止有两个状态，而是三个了

之前是只有两个状态 运行和非运行。 现在加入了阻塞，就不止有两个了
会有就绪和阻塞的状态

一、就绪-分派-运行-超时-就绪

1. 当我们创建一个进程的时候（绿色），进程就会马上进入就绪态，因为它没有等待I/O，读文件等
2. 如果CPU正好是空闲的，那么该进程就会被分派到CPU，处于运行态。

3. 运行着，CPU发现要执行另外一个程序，只给了这个进程一点时间，这个时间过了的话，进程就会超时，重新进入就绪状态，这是一个循环 就绪-分派-运行-超时-就绪

   二、就绪-分派-运行-阻塞-就绪

4. 如果进程在运行中发生了等待事件，比如要等待读文件。那就会处于阻塞中了

5. 等读文件结束了，阻塞态也就结束了，进入了就绪态
6. 只有就绪了之后，才有可能下次分派给CPU运行
7. 运行完了 就终止（红色）