在操作系统原理中,一个完整的进程都不可或缺的拥有以下三态:就绪态,执行态,阻塞态。进程一旦创建起来之后,首先进入的状态是就绪态,然后通过进程调度来占有CPU进入执行态,注:假如只有一个CPU,则同一时刻只有一个进程能够占有CPU。进程在运行过程当中若要进行I/O请求,如访问网卡、串口(从串口读取数据,此时串口没有数据可读)等时,则进程会进入阻塞态,等串口有数据并将数据读完(I/O完成),进程又会跳回就绪态。整个过程为进程的基本流程。
进程互斥:进程互斥是指当有若干个进程要使用某一共享资源(临界资源)时,任何时刻最多允许一个进程使用,其他使用资源的进程必须等待,直到占用该资源的进程释放该资源为止。
临界资源:操作系统中将一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。
临界区:进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区。为实现对临界资源的互斥访问,应保证诸进程互斥的进入各自的临界区。进程同步:一组并发进行按照一定顺序执行的过程称为进程间的同步。具有同步关系的一组并发进程称为合作进程,合作进程间互相发送的信号称为消息或事件。如工厂商品流程:生产,测试,包装,出售,这几个过程就是进程同步,先生产再测试,再包装,再出售。
进程调度:按照一定算法,从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。
进程死锁:多个进程因竞争资源而形成一种僵局,若无外力作用,这些进程都将永远无法再向前推进。
一.为何需要多进程(或者多线程),为何需要并发?
这个问题或许本身都不是个问题。但是对于没有接触过多进程编程的朋友来说,他们确实无法感受到并发的魅力以及必要性。 我想,只要你不是整天都写那种int main()到 底的代码的人,那么或多或少你会遇到代码响应不够用的情况,也应该有尝过并发编程的甜头。就像一个快餐点的服务员,既要在前台接待客户点餐,又要接*话送 外卖,没有分身术肯定会忙得你焦头烂额的。幸运的是确实有这么一种技术,让你可以像孙悟空一样分身,灵魂出窍,乐哉乐哉地轻松应付一切状况,这就是多进程/线程技术。 并发技术,就是可以让你在同一时间同时执行多条任务的技术。你的代码将不仅仅是从上到下,从左到右这样规规矩矩的一条线执行。你可以一条线在main函数里跟你的客户交流,另一条线,你早就把你外卖送到了其他客户的手里。 所以,为何需要并发?因为我们需要更强大的功能,提供更多的服务,所以并发,必不可少。 线程是可执行代码的可分派单元。这个名称来源于“执行的线索”的概念。在基于线程的多任务的环境中,所有进程有至少一个线程,但是它们可以具有多个任务。这意味着单个程序可以并发执行两个或者多个任务。简而言之,线程就是把一个进程分 为很多片,每一片都可以是一个独立的流程。这已经明显不同于多进程了,进程是一个拷贝的流程,而线程只是把一条河流截成很多条小溪。它没有拷贝这些额外的 开销,但是仅仅是现存的一条河流,就被多线程技术几乎无开销地转成很多条小流程,它的伟大就在于它少之又少的系统开销