【买电脑时, 经常会看到一个参数是 CPU 为几核几线程

拿 8 核 16 线程的 CPU 举例, 意思就是: 内核(物理核心)为 8 , 逻辑处理器(逻辑核心)为 16, 核

数 = 逻辑核心 = 16

---》8 个物理核心, 16 个逻辑核心的意思就是: 一个核心能干俩核心的活 ~~】

二、什么是进程/任务（Process/Task）

每个应用程序运行于现代操作系统之上时，操作系统会提供一种抽象，好像系统上只有这个程序在运行，所有的硬件资源都被这个程序在使用。这种假象是通过抽象了一个进程的概念来完成的，进程可以说是计算机科学中最重要和最成功的概念之一。
进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象，换言之，可以把进程看做程序的一次运行过程；同时，在操作系统内部，进程又是操作系统进行资源分配的基本单位。

简单地说：一个运行起来的程序，就是一个进程/任务。

三、并行和并发

并行：在同一时刻, 两个核心上执行两个进程, 此时这两个进程就是并行执行

并发 : 一个核心上, 先执行进程A, 再执行进程B, 再执行进程A… 两个进程快速切换, 此时只要切换速度够快, 看起来就是同时执行两个进行微观上看起来是只执行了一个进程, 宏观上看实际上是多个进程同时并发执行。

【举个栗子：时间管理大师同时和好多个妹子聊天，只要分配好时间，就相当于同时谈了好几个妹纸！！！】

【简单来说：

并发：在同一时刻，有多个指令在单个cpu上 交替执行。
并行：在同一时刻，有多个指令在多个cpu上 同时执行。】

通过任务管理器的截图我们可以看出电脑上似乎只运行了7个应用，但是后台进程有126个。

假设我的 CPU 的核心数是 16 个, 平均每个核心都要执行9+个进程, 如果电脑同时运行的程序更多, 平均每个核心执行的进程就更多。
如果每个核心只执行 1 个进程, 没什么需要关心的, 但是如果每个核心要执行很多个进程, 就需要管理这些进程, 以及通过并行 + 并发的方式完成执行

四、进程管理

（一）进程管理(调度) ---- CPU资源的分配 : 不同的进程在不同的时间段去使用 CPU 资源

进程是管理分为两步 :描述 + 组织

1、描述一个进程: 这里使用结构体(c语言的结构体) 来描述进程属性 , 另外用来描述进程的这个结构体，被称为 PCB ( process control block - 进程控制块进程控制块)

2、组织多个进程 : 通过一定的数据结构将多个这样的基本单位给串起来。

组织使用的数据结构是双向链表，用双向链表键多个PCB 给串到一起。

创建一个进程，本质上就是创建一个 PCB 这样的结构体对象，把它插入到链表中。

销毁一个进程，本质上就是把链表上的PCB 节点删除掉

任务管理器查看到的进程列表，本质上就是遍历整个PCB链表.

下面来了解一下进程(PCB) 的一些属性/ 特征：

【举个栗子：一个学校需要管理很多学生，建立一个学生管理系统

步骤：1、明确每个学生的相关信息

2、通过Excel表格把这些学生的信息整理存放起来】

1. 描述一个进程

进程的结构体 / 类称作 PCB(process control block) 进程控制块抽象

其中的属性有很多, 下面介绍其中的几个重点 :

pid：一个唯一整数, 表示一个进程唯一的 “身份标识”

内存指针：操作系统会给我们的进程分配一定的系统资源（包括但不限于内存，cpu，硬盘），这里主要就是内存，内存指针相当于划分了边界，表明了这一块内存是我们的，相当于国家与国家的边界。

文件描述符表：进程运行时使用了哪些硬盘上的资源，这些使用数据通常是以文件为单位, 进程每次使用硬盘资源(打开文件), 就会生成一个文件描述符, 而一个进程通常会打开很多文件, 就会生成一组文件描述符, 从而形成文件描述符表

【内存指针表示进程运行时使用了哪些内存资源，文件描述符表表示进程运行时使用了哪些硬盘资源】

4、一组用来辅助进程调度的属性, 包括 :

进程的状态 >>>分为两种:

就绪态和阻塞态
就绪态 : 该进程已经准备好随时可以上cpu执行
阻塞态 : 该进程暂时无法执行

进程的优先级 : 多个进程执行的先后顺序不是公平的, 有些进程需要优先执行

【举个栗子：按照上面时间管理大师的例子，长好看身材又好的小姐姐A发的消息先回，身材好长得一般的小姐姐B发的消息其次回，长得一般身材也一般的小姐姐C发的消息最后回，长得丑的小姐姐D发的消息不回】

进程的上下文 : 并发执行时, 进程之间会切换调度, 这就需要记录每个进程离开时的中间信息(CPU中寄存器的值), 相当于"存档", 当该进程回来时, 进行"读档", 继续执行。

【举个栗子：按照上面时间管理大师的例子，大师把消息回差了，约A的消息发给了D，和D分手的消息发给了A这不就尴尬了吗？所以大师每次都会记录一下和小姐姐们之前聊了啥，再聊之前先看一下】

扩展：

更细节点来说进程的上下文就是CPU 中的各寄存器的值

寄存器： CPU内置的存储数据模块保存的就是程序运行过程中的中间结果，

保存上下文：就是把这些CPU 寄存器的值记录保存到内存中(PCB中)

回复上下文：就是把内存中的这些寄存器值恢复回去.

进程的记账信息 : 用来统计每个进程执行的时间, 作为调度的参考, 毕竟不能让某个进程一直执行从而"冷落"其他进程。

【这个大师他已经与 ABC相处了一段时间。

他有一个小习惯，每隔一段时间做一个总结，统计一下，一个月内再每个人身上大概花费了多少精力。

假设 A 陪了 10 天， B陪了 5天， C 陪了 15天，那么他发现，这个月陪B的天数有点少了，下个月多陪陪她，防止人家的好感度降低最后不和我们谈了。这里就需要始终保持一个合适的尺度，不能太远也不能太近。】

总的来说记账信息就是统计了每个进程，都分别被执行了多久，分别都执行了那些指令。分别都排队等了多久了…

这里记账信息就可以统计每个进程当前再CPU的资源，然后再根据这里面的统计结果，来去对那些分配特别少，特别不均衡的进程，再去做出一些补偿。

2、组织多个进程

操作系统组织多个进程使用的数据结构一般是双向链表 , 每个结点就是PCB(进程控制块)

创建一个进程就是在双向链表中新增一个结点
销毁一个进程就是在双向链表中删除一个结点
遍历所有进程列表就是遍历双向链表(例如任务管理器中看到的所有进程, 就是遍历进程列表后, 依次显示这些进程信息)

六、内存分配 —— 内存管理（Memory Manage）

操作系统对内存资源的分配，采用的是空间模式 —— 不同进程使用内存中的不同区域，互相之间不会干扰

七、进程间通信(Inter Process Communication)

如上所述，进程是操作系统进行资源分配的最小单位，这意味着各个进程互相之间是无法感受到对方存在的，这就是操作系统抽象出进程这一概念的初衷，这样便带来了进程之间互相具备”隔离性
（Isolation）“。但现代的应用，要完成一个复杂的业务需求，往往无法通过一个进程独立完成，总是需要进程和进程进行配合地达到应用的目的，如此，进程之间就需要有进行“信息交换“的需求。进程间通信的需求就应运而生。
目前，主流操作系统提供的进程通信机制有如下：
1. 管道
2. 共享内存
3. 文件
4. 网络
5. 信号量
6. 信号
其中，网络是一种相对特殊的 IPC机制，它除了支持同主机两个进程间通信，还支持同一网络内部非同一主机上的进程间进行通信。

简单地说：就是在隔离的前提下，找一个公共区域，让两个进程借助这个区域来完成数据交换。

【举个栗子：封校外卖不让进，学生出不去，学校找了一个地方让外卖小哥把外卖放到那，学生去那里拿】

以上就是本文的主要内容，下一篇多线程~~~

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【多线程】JAVA进程，并发/并行，进程管理，_进程管理java

预备知识：

（一）操作系统的简单介绍

（二）核心数