将磁盘的第一个盘块读入内存，并且将FAT表及在FAT表之后的根目录读入内存（FAT表是文件分配表，是在逻辑格式化时选择FAT32文件系统所生成，FAT表的每一项对应于磁盘中的一个盘块），第一个盘块里存放引导程序...现在在根目录下创建一个新的目录A，首先创建目录项FCB，并在FAT表中寻找一个空闲的盘块（比如4号块）分配给目录A用来存放A对应的目录文件。...运行应用程序 在磁盘第6块调入内存的同时，操作系统创建进程，也就是创建进程的PCB（PCB是进程存在的唯一标志！），在创建PCB时，也创建了进程对应的页表，并初始化页表，页表存放在进程的PCB中。...调入6号块之后的内存和页表 如图所示，6号块调入内存时，系统会在内存中该进程的驻留集中寻找一个空闲的页框，以便盘块内容调入页框中，假定选定211号页框。...保存时，进程首先打开 （open系统调用） xx.doc（刚刚创建的那个），然后将内存中的文档内容写入（write系统调用）xx.doc，完成文档的保存。
在内核态（比如应用进程执行系统调用）时，进程运行需要自己的堆栈信息（不是原用户空间中的栈），而是使用内核空间中的栈，这个栈就是进程的内核栈 2.进程的内核栈在计算机中是如何描述的？...linux中进程使用task_struct数据结构描述，其中有一个stack指针 struct task_struct { // ......*这里很重要，task指针指向的是所创建的进程的struct task_struct unsigned int flags; /* low level flags */...信息, linux内核是支持不同体系的的, 但是不同的体系结构可能进程需要存储的信息不尽相同, 这就需要我们实现一种通用的方式, 我们将体系结构相关的部分和无关的部门进行分离,用一种通用的方式来描述进程...函数分配2个页的内存（8192字节）
在引入多道程序技术后，同一时间可能有多道程序执行，此时内存中存放了各个程序的程序段和数据段，如果不引入其他数据结构便无法找到对应程序的存放位置。...我们平常所说的创建进程，指的就是创建进程实体中的PCB，而撤销进程，是指就是撤销进程实体中的PCB PCB是进程存在的唯一标志 进程定义 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...，如全局变量，局部变量，宏定义常量就存放在数据段内 PCB组成 简要概况：进程的管理者(操作系统)所需的数据都存放在PCB中，程序运行本身需要的数据则存放在数据段和程序段中 进程描述信息 进程标识符PID...：当进程切换时需要把进程当前运行情况记录下来保存在PCB中，以备后续继续执行时调用。...：指向当前运行态（执行态）的进程，在单CPU计算机中，同一时刻只可能有一个进程处于运行态，所以执行指针也只有一个 就绪队列指针：指向当前处于就绪态的进程，处于就绪状态的进程可能有多个（通常会把优先级高的进程放在队头
动态性：进程是程序的一次执行，由创建而产生，由调度而执行，由撤销而消亡，进程存在一定的生命周期。 并发性：多个进程实体，同存在于内存中，且能在一段时间内同时运行。...终止：等待其他进程收集完信息后，将删除该进程，清空PCB并返还给系统。 下面是进程状态图： PCB进程控制块 独立运行基本单位的标志：创建进程时创建PCB，进程结束时回PCB，进程随之消亡。...进程的创建和终止过程 创建进程过程：向操作系统申请空白PCB及进程ID、分配运行所需的资源、初始化PCB、等待插入进程调度就绪队列。...消息队列：消息队列是有消息的链表，存放在内核中，并由消息队列标识符标识。它克服了信号传递信息少，管道只能承载无格式字符流以及缓冲区大小受限等特点。...信号：一种较复杂的通信方式，用于通知和接收进程某个事件的发生。 共享内存：是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。
PCB是操作系统进行调度经常会被读取的信息，而且是常驻内存的，存放在系统专门开辟的PCB区域内。...，一个进程中的线程共享资源，计算机对进程的调度，实际上是对进程中的线程进行调度 五状态模型 创建状态：创建进程时拥有PCB但其它资源尚未就绪的状态称为创建状态，操作系统提供fork函数接口创建进程。...在一个系统中处于就绪状态的进程通常排成一个队列，称为就绪队列。 执行状态：进程获得CPU，其程序正在执行称为执行状态，再单处理机中，在某个时刻只能有一个进程是处于执行状态。...通俗来说就是保留旧进程的运行信息，请出旧进程（收拾包袱），选择新进程，准备运行环境并分配CPU（新驻进）。那么是如何进行进程的调度的呢？...100kb内存 --> 回收刚才分配的内存 Linux的交换空间 交换空间（Swap）是磁盘的一个分区，Linux物理内存满时，会把一些内存交换至Swap空间，Swap空间是初始化系统时配置的。
木桶效应 一个水桶无论有多高，它盛水的高度取决于其中最低的那块木板。 内存的存在，解决了这个问题，可以先包数据存放在内存中，再加载到CPU中进行处理，这就提高了数据的处理速度。...四、进程 1.概念 大多数课本中的概念：一个运行起来的（加载到内存中的）程序叫做进程，即在内存中的程序叫做进程 内核的观点：进程是担任分配系统资源（CPU运行时间、内存等）的实体 2.描述进程的数据结构...PCB（process control block），linux操作系统下的PCB是task_struck结构体。 2.程序和进程 程序本质是放在磁盘上的可执行文件（.exe文件）。...3.task_struct Linux中描述进程属性的数据结构PCB叫做task_struct（task_struck是PCB的一种），它被装载在RAM(内存）中。...如图，进程也可以被当作一个文件看待。 当然，重新执行进程时操作系统会为进程分配一个新的pid。 4.系统调用 1.getpid 获取进程的pid。该函数的返回值就是进程的pid。
） 数据 PCB PCB是一个用于描述进程基本情况，以及进程运行变化过程的数据结构。...它是进程存在的唯一标志，当系统创建进程时，为进程设置PCB，再利用PCB对进程进行控制和管理。撤销进程时，系统回收PCB，进程随之消亡。...在 Linux 的实际编码中，是通过 pipe 函数来创建匿名管道的，若创建成功则返回 0，创建失败就返回 -1： // 该函数拥有一个存储空间为 2 的文件描述符数组： // fd[0] 指向管道的读端...读是共享锁，写是排它锁，考虑读写分离？ 创建协程，单个协程需要的内存大小（底层默认分配2M(C)虚拟内存+8K(PHP)内存（PHP-7.2或更高版本）。...这里的虚拟内存是指操作系统并不会立即分配2M物理内存，系统会根据在内存实际读写时发生缺页中断，再分配实际内存）？ 测压过程中如何一步步排查问题所在？
当创建一个新进程时，系统为其分配了PCB，填写了进程标志等信息，但由于该进程所必需的资源或其他信息（如内存）尚未分配等，此时，进程虽拥有了PCB，但是其自身却未进入内存，即创建工作尚未完成，此时进程还不能被调度运行...当创建一个进程时，就为它创建一个PCB，进程结束时又回收其PCB，进程于是随之消亡，PCB可以被操作系统中的多个模块读或修改，如被调度程序、资源分配程序、中断处理程序及监督分析程序等读或修改，因为PCB...④ 系统开销 在创建和撤销进程时，系统都要为之创建和回收进程控制块，分配或回收资源，操作系统付出的开销明显大于线程创建或撤销时的开销，在进程切换时，涉及到当前进程CPU环境的保存和新被调度运行进程的...当进程要创建一个新线程时，便为其分配一个TCB，填入相关的信息，分配必要的资源，于是新创建的线程便有机会执行。...当PTAD中的所有TCB分配完后，进程又要创建新的线程时，只要其所创建的线程数量未超过系统的允许值是，系统可再为之分配新的TCB空间。
PCB是操作系统进行调度进程会被读取的信息，PCB是常驻内存的，存放在系统专门开辟的PCB区域内。 进程（Process）与线程（Thread）： 一个进程可以有多个线程。...其他资源都准备好，只差CPU资源的状态为就绪状态。 在一个系统中多个处于就绪状态的进程通常排成一个队列。 ?4.2、执行状态 进程获得CPU，其程序正在执行称为执行状态。...在单处理机中，在某个时刻只能有一个进程是处于执行状态。 ?4.2、执行状态 进程获得CPU，其程序正在执行称为执行状态。 在单处理机中，在某个时刻只能有一个进程是处于执行状态。...4.3、阻塞状态 进程因某种原因如：其他设备未就绪而无法继续执行，从而放弃CPU的状态称为阻塞状态。 ?4.4、创建状态 创建进程时拥有PCB但其他资源尚未就绪的状态称为创建状态。...13、Linux交换空间 交换空间（Swap）是磁盘的一个分区，Linux物理内存满时，会把一些内存交换至Swap空间，Swap空间是初始化系统时配置的。
进程状态 进程状态: 新的：进程正在被创建 运行：指令正在被执行 等待：进程等待某个事件的发生（如I/O完成或受到信号） 就绪 ：进程等待分配处理器 终止 ：进程完成执行 一次只有一个进程可以在一个处理器上运行...驻留在内存中等待运行的程序保存在就绪队列中，该队列常用链表来实现，其头节点指向链表的第一个和最后一个PCB块的指针。每个PCB包括一个指向就绪队列的下一个PCB的指针域。...在linux 中每一个进程都由task_struct 数据结构来定义. task_struct就是我们通常所说的PCB，还包含有指向父进程和子进程的指针。...b.进程创建新的子进程，并等待其结束 c.进程由于中断而强制释放cpu，并被放回到就绪队列中 对于前两种情况，进程最终从等待状态切换到就绪状态，并放回到就绪队列中。...当发生上下文切换时，内核会将旧进程的状态保存在PCB中，然后装入经调度要执行的并已保存的新进程的上下文。 上下文切换时间是额外开销，因为切换时系统并不能做什么有用的工作。
进程2的分析同理 ---- 因为一个CPU同时只能处理一个进程，那么当CPU处理当前进程1时，需要知道当前进程1对应的LDT表在何处，因此就需要一个寄存器来记录当前正在被处理的进程的LDT表位置，该寄存器为...---- 内存分区 上面讲了那么多，总结下来就三步: 程序在编译时，进行分段处理 在内存中寻找空闲分区 将对应的程序段从磁盘读入到空闲分区，并且初始化好对应的LDT表中的表项，和对应的PCB信息...今天的重点在于如何在内存中寻找到可用的空闲内存，即空闲分区?...不需要内存紧缩，因为内存分配最小单元为页 最大浪费内存为4k,例如: 有个段需要3页多一丢丢的内存，此时还是需要分配给他四页内存，相当于浪费了接近一页内存，而一页内存在linux 0.11中的大小为4k...其实查询页表不需要去查询当前进程关联PCB中的页表指针，因为和定位当前进程的LDT表位置一样,CPU内部提供了一个cr3寄存器，指向当前正在执行的进程关联的页表。
进程的两个基本属性 首先让我们来回顾进程的两个基本属性： ① 进程是一个可拥有资源的独立单位，一个进程要能独立运行，它必须拥有一定的资源，包括用于存放程序正文、数据的磁盘和内存地址空间，以及它在运行时所需要的...每个进程在系统中有唯一的PCB，系统可根据其PCB感知进程的存在，也可以根据其PCB中的信息，对进程进行调度，还可将断点信息保存在其PCB中。反之，再利用进程PCB中的信息来恢复进程运行的现场。...程序并发执行所需付出的时空开销 为使程序能并发执行，系统必须进行以下的一系列操作： (1) 创建进程，系统在创建一个进程时，必须为它分配其所必需的、除处理机以外的所有资源，如内存空间、I/O设备，以及建立相应的...PCB； (2) 撤消进程，系统在撤消进程时，又必须先对其所占有的资源执行回收操作，然后再撤消PCB； (3) 进程切换，对进程进行上下文切换时，需要保留当前进程的CPU环境，设置新选中进程的CPU环境...在创造或撤销进程时，系统都要为之分配和回收PCB，分配或回收其他资源（如I/O设备） 线程：开销小。不需要涉及PCB的分配，系统开销明显小于进程。并且切换线程的代价也远低于进程的切换。
先问一个原始问题，程序是如何运行的？ 先唠叨一下程序和进程的区别： 程序:是静态的，就是个存放在磁盘里的可执行文件，就是一系列的指令集合。...程序运行过程 程序编译成机器代码 程序运行 由图可知程序会先由编译器编译成机器指令，运行之前先把程序放入内存，在内存中创建一个进程实体。一个进程实体(进程映像)由PCB、程序段、数据段组成。...进程的状态与转换 进程的状态 创建态：进程正在被创建时，它的状态是“创建态”，在这个阶段操作系统会为进程分配资源、初始化PCB； 就绪态：当进程创建完成后，便进入“就绪态”， 处于就绪态的进程已经具备运行条件...进程控制的主要功能是对系统中的所有进程实施有效的管理，它具有创建新进程、撤销已有进程、实现进程状态转换等功能。 如何实现进程的控制？答：用“原语实现”。...管道通信 管道通信 “管道”是指用于连接读写进程的一个共享文件，又名pipe 文件。其实就是在内存中开辟 一个大小固定的缓冲区。 管道只能采用半双工通信，某一时间段内只能实现单向的传输。
重定位最合适的时机 - 运行时重定位 在运行每条指令时才完成重定位 因此每个进程都需要对应一个基地址，那么这个基地址应该存放在哪里呢？...每个进程都对应一个描述符，这个描述进程信息的数据结构被称为PCB，因此需要将base地址在程序开始运行时，将分配得到的基地址记录在PCB中。...当进程要进行切换时，会先将基址寄存器中的值保存到当前进程PCB中，然后将下一个进程保存的相关基地址状态拍到对应基址寄存器中。 引入分段: 是将整个程序一起 载入内存中吗?...不是将整个程序，是将各段分别放入内存 程序分段放入内存能够更加高效的提升对内存的利用，例如: 如果不进行分段，如果程序栈空间不足，需要扩展，就需要将整个程序的代码重新copy到新分配好的更大的内存空间才行...因此，每个进程在初始化创建时，需要初始化好当前进程对应的LDT表，该表内部记录了当前程序的分段信息，然后将初始化好的LDT表，设置到当前进程的PCB中。
) ---- 3.1.1进程的含义 进程是程序在一个数据集上的运行过程，是系统资源分配和调度的一个独立单位。...所以，进程控制块是进程存在的唯一标志。当系统创建一个新进程时，就要为它建立一个PCB;进程结束时，系统又回收其PCB,进程也随之消亡。...主要由处理器内的各个寄存器的内容组成。尤其是当执行中的进程暂停时，这些寄存器内的信息将被保存在PCB里，当该进程获得重新执行时，能从上次停止的地方继续执行。...用于进程控制的原语有: 原语 作用 创建原语 用于为一个进程分配工作区和建立PCB，该进程为就绪状态 撤销原语 用于一个进程工作完后，收回它的工作区和PCB 阻塞原语 用于进程在运行过程中发生等待事件时...①为新进程分配惟一的进程标识符， 并从PCB队列中申请一个空闲PCB。 ②为新进程的程序和数据，以及用户栈分配相应的主存空间及其他必要分配资源。
[程序内存结构] 当进程开始运行时，通常会涉及到 5 个状态: 创建状态: 当程序启动时，需要到系统创建进程管理块（PCB：Process Control Block）完成资源分配，进入正在创建的状态。...上下文切换是纯粹的性能开销，因为在此过程中，操作系统不做任何有用的工作，仅仅只是为了切换而切换。所以这一块会很容易就变成瓶颈，导致我们会经常 new 一个新的进程来提高执行效率。...命名管道（FIFO）：不同进程的管道通信，通过打开同一个 FIFO 文件进行数据传输。 消息队列（MessageQueue）：存放在内核中的消息链表，简单高效。...固定分区分配：将内存空间划分为若干个固定大小的连续区域，当程序需要分配内存时，会从一张分区说明表中查找未使用且大小合适的区域来分配。...总结 操作系统的进程管理、内存管理是我们程序运行的基础保障，其解决的问题也是经典的案例，很值得我们深入的学习！
内存分页 为了解决分段的两个缺点（碎片问题和内存交换效率低）。 实现：将虚拟内存和实际内存分割成一小片，这片称为页。Linux中页的大小是4k。 再把页表和物理内存映射起来。...还有索引的方式组织。 一般选用链表，因为抢占式调度，链接比较容易插入和删除。 进程的控制 通过PCB进程控制。 1，创建进程： 先分配一个进程标识号，再分配一个空白的PCB。 给进程分配内存空间。...3，阻塞状态/唤醒状态 找到PCB 修改PCB中的状态 插入队列。 进程的上下文切换 一个进程还没执行完，切换到下一个进程。...1，过程： 把交换的信息保存在进程的PCB中，然后切换到下一个进程，下次再通过PCB恢复。...3，线程的优点 共享资源和地址 并发执行 一个进程有多个线程 4，线程和进程的区别 进程是资源分配的单位，线程是CPU调度的单位。
，而只会和内存进行交互；同样，外设也只和内存交互； 其次，我们平时编写的 C/C++ 代码经过编译链接后形成的二进制可执行程序其实本质上就是存放在磁盘上的一个文件；所以如果我们要运行这个程序，就必须先将其加载到内存...---- 三、进程状态 1、普适的操作系统层面 什么是进程状态：我们知道，一个程序被加载到内存变成进程之后，操作系统要对该进程进行管理，即为其创建对应的PCB对象；而进程状态，本质上就是PCB内部的一个整形变量...运行状态 操作系统为了合理分配CPU以及各种硬件资源，也为了更好的调度各个进程，会为CPU创建一个进程队列，为每一个硬件都创建一个等待队列；而让某一个进程处于运行状态本质上就是将该进程对应的PCB放入CPU...僵尸状态 (Z) 我们创建一个进程的目的是为了让其帮我们完成某种任务，而既然是完成任务，进程在结束前就应该返回任务执行的结果，供父进程或者操作系统读取。...，所以我们需要指定优先级来合理的分配资源； Linux中优先级的特点 Linux 中优先级的表示与维护通过两个变量 PRI (priority) 和 NI (nice) 来完成，每个进程默认的 PRI
进程是现代分时操作系统的工作单元，在讨论操作系统时，如何称呼所有CPU活动是一个非常重要的问题。批处理系统执行作业，而分时系统使用用户程序或任务。...Heap）:动态内存分配 进程和程序的区别 进程是程序的一个实例，是程序的一次执行。...一个程序可对应一个或多个进程 一个进程可对应一个或多个程序 程序是进程的代码部分 进程是活动实体，程序静止（被动）实体 进程在内存，程序在外存 程序是静态的，就是个存放在磁盘里的可执行文件，就是一系列的指令集合...进程是动态的，是程序的一次执行过程（同一程序多次执行会对应多个进程） 当一个可执行文件被加载到内存时，这个程序就成为进程。 虽然两个进程可以与同一程序相关联，但是当作两个单独的执行序列。...PCB包含同进程有关的信息，包括： 进程状态：状态可以包括新的、就绪、等待、运行、等待等 程序计数器：计数器表示进程将要执行的下个指令的地址 CPU寄存器：根据计算机体系结构的不同，寄存器的类型和数量也会不同
站在CPU的角度来看，每一个PCB，都可以称之为轻量级进程，因为它只需要PCB即可，而进程承担分配的资源更多，量级更重！ Linux线程是CPU调度的基本单位，进程是承担分配系统资源的基本实体！...clone其实是一个创建linux线程的系统调用接口，但我们知道在linux中是没有线程这个概念的，只有轻量级进程这个概念，所以linux中fork创建子进程底层调用的同样是clone，而创建轻量级进程的底层系统调用接口也还是这个...如果不共享，那就不仅仅需要创建PCB了，还需要创建新的地址空间以及页表，完成对应的映射工作等等，而这其实就是创建进程。...内核中创建轻量级进程调用的接口就是clone，它可以帮助我们创建出linux认为的"线程"。 3. 在知道用户层线程和内核轻量级进程之后，我们来详细谈一下程序是如何使用原生线程库的。...在CPU读取并执行pthread_create代码的时候，就会在映射段中创建每个线程的线程控制块TCB，每个线程的基本属性都会作为一个个的字段存放在这个TCB中，例如线程私有栈，而在Linux中，pthread_create
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