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  • 进程

    2018-11-07 19:30:00
    一个程序只能一个进程吗控制是否  可以 启动一次就产生一个进程 当然可以用代码是否允许多进程 启动进程的方式  1.系统初始化 会产生一个根进程  2.用户的交互请求 鼠标双击某个程序  3.在一个进程中 ...

    进程和程序的区别

    程序是什么?

      本质就是一堆代码文件

      一个程序正在被操作系统读取并执行  就变成进程

    一个程序只能有一个进程吗控制是否

      可以    启动一次就产生一个进程  当然可以用代码是否允许多进程

     

    启动进程的方式

      1.系统初始化  会产生一个根进程

      2.用户的交互请求 鼠标双击某个程序

      3.在一个进程中 发起了系统调用启动了赢一个进程 *****

      4.批处理作业开始 某些装用计算机可能还在使用

    不同操作系统创建进程的方式不同

      unix <   centos   mac    linux

        完全拷贝进程的所有数据   子进程可以访问父进程的数据吗?

                      不可以 但是可以访问拷贝过来的数据副本

      windows

        创建子进程  加载父进程中所有可执行的文件

    转载于:https://www.cnblogs.com/frank007/p/9925111.html

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  • 一、进程与线程  进程:正在执行的程序称为一个线程,主要负责内存空间的划分。  线程:线程在一个进程中负责代码的执行,就是进程中的一个执行路径。...单核CPU一个时间片中只能执行一个应用程序...

    一、进程与线程

      进程:正在执行的程序称为一个线程,主要负责内存空间的划分。

       线程:线程在一个进程中负责代码的执行,就是进程中的一个执行路径。

       多线程:在一个进程中有多个线程同时在执行不同的任务(同时指的是宏观上)。

     

      Q:windows为多任务操作系统,那么它可以同时运行多个应用程序吗?

      A:不可以,一次只能运行一个。单核CPU一个时间片中只能执行一个应用程序。

        宏观上:同时运行           微观上:单个执行  

      Q:线程负责了代码的执行,那么我们没用到Thread类创建对象,为什么代码可以执行?一个JAVA程序至少有几个线程?

      A:任何一个Java程序,在jvm运行的时候都会创建main线程执行main方法中的代码;

        2个:main线程,垃圾回收器线程负责垃圾回收。

     

      多线程的优点:1.解决一个进程可以执行多个任务的问题

             2.提高资源的利用率(不是效率)。

      多线程的缺点:1.增加CPU的负担

             2.降低了进程中单线程的执行概率        

             3.会引发线程安全问题

             4.会出现死锁现象

     

    二、如何创建线程

    方法一:

       1.自定义一个类继承Thread类

       2.该子类应重写 Thread 类的 run 方法

       3.创建该子类的实例对象,并调用start()方法来开启线程,一个线程一旦开启,

        那么线程就会执行run()方法中的代码,run()方法不能直接调用,直接调用run方法就相当于调用普通的方法,并没有开启新的线程。


         class PrimeThread extends Thread {
             long minPrime;
             PrimeThread(long minPrime) {
                 this.minPrime = minPrime;
             }
     
             public void run() {
                 // 将自定义线程需要执行的代码放在run()方法中
                  . . .
             }
         }
     

    然后,下列代码会创建并启动一个线程:

     

         PrimeThread p = new PrimeThread(143);
         p.start();
     

     

     

     

    方法二:

        创建线程的另一种方法是声明实现 Runnable 接口的类。该类然后实现 run 方法。然后可以分配该类的实例,

        在创建 Thread 时作为一个参数来传递并启动。采用这种风格的同一个例子如下所示:


         class PrimeRun implements Runnable {
             long minPrime;
             PrimeRun(long minPrime) {
                 this.minPrime = minPrime;
             }
     
             public void run() {
                 // compute primes larger than minPrime
                  . . .
             }
         }
     

    然后,下列代码会创建并启动一个线程:

     

         PrimeRun p = new PrimeRun(143);
         new Thread(p).start();
     

      Q:为什么要重写run方法?目的是?

      A:每个线程都有自己的任务代码,JVM创建主线程的任务代码为main方法中的所有代码

       自定义线程的任务代码就要写在run方法中,自定义线程负责run方法中的代码

    eg:

    public class Demo1 extends Thread {
        
        @Override
        public void run() {
            for(int i = 0;i<100;i++) {
                System.out.println("自定义线程"+i);
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
    
            Demo1 a = new Demo1();
            a.start();
            
            for(int i = 0;i<100;i++) {
                System.out.println("main线程"+i);
            }
        }
    }

    三、线程的生命周期

      图片借鉴

     

      运行状态下线程一旦执行了sleep或者wait方法后,该线程会进入临时阻塞状态,如果线程是调用sleep方法进入该状态,一旦超过了指定的睡眠时间,

           那么就会重新进入可运行状态,如果调运个了wait方法今日阻塞状态,那么就需要其他线程唤醒该线程才可以重新进入运行状态。

     

    四、线程常用方法

    Thread(String name)     初始化线程的名字
    etName(String name)    设置线程对象名
    getName()             返回线程的名字
    sleep()                 线程睡眠指定的毫秒数。 静态的方法, 那个线程执行了sleep方法代码那么就是那个线程睡眠。
    currentThread()      返回当前的线程对象,该方法是一个静态的方法, 注意: 那个线程执行了currentThread()代码就返回那个线程 的对象。
    getPriority()             返回当前线程对象的优先级   默认线程的优先级是5(主线程优先级获取Thread.CurrentThread.getPriority();)

    setPriority(int newPriority) 设置线程的优先级    虽然设置了线程的优先级,但是具体的实现取决于底层的操作系统的实现(最大的优先级是10 ,最小的1 , 默认是5)。

     四、线程安全性问题

    以一个程序为例:

    class SaleTicket extends Thread{
    
         int num = 50;
    
         public SaleTicket(String name) {
            super(name);
        }
    
        public void run() {
            while(true){
                    if(num>0){
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售出了第"+num+"号票");
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    num--;
                }else{
                    System.out.println("售罄了..");
                    break;
                }
            }      
        }
    }    
    public class Demo {
        
        public static void main(String[] args) {
            //创建三个线程对象,模拟三个窗口
            SaleTicket thread1 = new SaleTicket("窗口1");
            SaleTicket thread2 = new SaleTicket("窗口2");
            SaleTicket thread3 = new SaleTicket("窗口3");
            //开启线程
            thread1.start();
            thread2.start();
            thread3.start();
          }  
    }

    问题1 :为什么50张票被卖出了150次?

    出现的原因:因为num是非静态的,非静态的成员变量数据是在每个对象中都会维护一份数据的,三个线程对象就会有三份。

    解决方案:把num票数共享出来给三个线程对象使用。使用static修饰。

     

    问题2: 出现了线程安全问题 ?

    线程安全问题的解决方案:sun提供了线程同步机制让我们解决这类问题的。
     
     java线程同步机制的方式:
      方式一:同步代码块
       同步代码块的格式:
        
        synchronized(锁对象){
         需要被同步的代码...
        }

    同步代码块要注意事项:
      1. 任意的一个对象都可以做为锁对象。
      2. 在同步代码块中调用了sleep方法并不是释放锁对象的。
      3. 只有真正存在线程安全问题的时候才使用同步代码块,否则会降低效率的。
      4. 多线程操作的锁 对象必须 是唯一共享 的。否则无效。
     

     方式二:同步函数(暂时没学到,后期更新)

    出现线程安全问题的根本原因:
     1. 存在两个或者两个以上 的线程对象,而且线程之间共享着一个资源。
     2. 有多个语句操作了共享资源。

    正确代码:

    class SaleTicket extends Thread{
    
         static int num = 50;//票数  非静态的成员变量,非静态的成员变量数据是在每个对象中都会维护一份数据的。
    
         static    Object o = new Object();
        
         public SaleTicket(String name) {
            super(name);
        }
    
        public void run() {
            while(true){
                //同步代码块
                synchronized ("锁") {                
                    if(num>0){
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"售出了第"+num+"号票");
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                        num--;
                    }else{
                        System.out.println("售罄了..");
                        break;
                    }
                }
            }
        }    
    } 
    
    public class Demo4 {
        
        public static void main(String[] args) {
            //创建三个线程对象,模拟三个窗口
            SaleTicket thread1 = new SaleTicket("窗口1");
            SaleTicket thread2 = new SaleTicket("窗口2");
            SaleTicket thread3 = new SaleTicket("窗口3");
            //开启线程售票
            thread1.start();
            thread2.start();
            thread3.start();    
        }
    }

    课后习题:一个银行账户5000块,两夫妻一个拿着 存折,一个拿着卡,开始取钱比赛,每次只能取100块,要求不准出现线程安全问题。

    学习自测代码:


    public class Demo2 extends Thread {
     
     static int money = 5000;
        static Object lock = new Object();
       
     public Demo2(String name) {
      super(name);
     }

     public void run() {
      while(true) {
       synchronized (lock) {
        if(money>0) {
         System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"取走100元,还剩"+(money-100)+"元!");
         money-=100;
         try {
          Thread.sleep(100);
         } catch (InterruptedException e) {
          // TODO Auto-generated catch block
          e.printStackTrace();
         }
        }else {
         System.out.println("银行卡没有存款了!");
         break;
        } 
       }
      }
     }
     
     public static void main(String[] args) {
      Demo2 men = new Demo2("男士");
      Demo2 women = new Demo2("女士");
      
      men.start();
      women.start();
     }

    }

     

     


     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/JYDesigner/p/9322641.html

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  • 进程=程序+数据+数据结构,这句话大家应该不陌生。...顺序程序设计,也就是一个单核CPU一次性只能干一件事,干完了这件事,下一件才能开始。从日常生活我们就知道,我们经常需要一天干很多的事情,经常.

    进程=程序+数据+数据结构,这句话大家应该不陌生。让我们一起重新了解进程吧。

    一、程序设计

    我们先来聊聊程序,按处理方式的不同,程序的设计一般分为两种类型

    1. 顺序程序设计

    在这里插入图片描述

    1.1 特性
    • 封闭性
      • 指只有程序本身的动作才能改变程序的运行环境
    • 再现性
      • 指程序的执行结果与程序的运行速度无关
    • 顺序性
      • 指程序所规定的每个动作都在上个动作结束后才开始

    顺序程序设计,也就是一个单核CPU一次性只能干一件事,干完了这件事,下一件才能开始。从日常生活我们就知道,我们经常需要一天干很多的事情,经常会遇到依赖他人的时候,当依赖的那个人没有完成,你当前事情就无法继续下去,你就只能苦苦等待(划水),一般来说,这种处理方式相对效率较低,劣势也显而易见了。

    • 资源浪费
    • 效率低
    • 作业周转时间长

    我们可以分析一下上图, A, B 两个进程都需要执行,B 进程需要等 A 进程直接性结束后才能开始,但是 A 进程执行过程中可能有几次等待状态(此时 CPU 空转),我们可以发现,假设他们的执行时长相同,那么总时间就是 T1 + T2 = 2T1

    很明显,在如今这么高速发展(内卷)的时代,这种方式当然是不可容忍的。

    2. 并发程序设计

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-zEcBpFwj-1619450881301)(http://note.youdao.com/yws/res/13218/E8638CD2FFC7444EBC926E7D0C613678)]

    2.1 特性
    • 失去封闭性
      • 并发执行的多个程序共享系统中的资源,所以这些资源的使用状态不仅由某个程序决定,而是受到并发程序的共同影响,每个程序都会走走停停,何时发生控制转换并非完全由程序本身决定,而是和整个系统当时所处环境有关,有一定的随机性
    • 程序与计算不再一一对应
      • 程序是指令的有序集合,属于静态概念;而计算是指令序列在处理机上的执行过程,属于动态概念。在并发的执行过程中,一个共享程序可以被多个用户作业调用,从而形成多个计算。例如,在分时系统中,一个编译程序副本往往为及格用户同事服务,该编译程序便对应几个计算
    • 并发程序在执行过程中相互制约
      • 系统中很多资源具有独占性质,即一次只让一个程序使用,如打印机。这就使逻辑上彼此独立的程序由于共用这类资源而形成相互制约的关系,在顺序执行时可连续允许的 程序,在并发执行时却不得不暂停下来,等待其他的程序释放自己所需的资源

    当然,老板不会让你在公司无聊的,他会要求你暂时没事的时候先做第二件事,交替执行。充分利用好(压榨)你的时间。
    从第二张图我们可以看出,当 进程A 等待的时候, B开始执行,B 等待的时候,A 继续干活。最后我们发现,
    总时间 T = T2 < 2T1
    很明显,效率大大的提升了,这也是并发编程的好处之一。
    同样我们简单整理一下优劣势:

    优势

    • 提高资源利用率
    • 增加作业吞吐量

    劣势

    • 上下文切换成本
    • 复杂度增加

    二、进程的定义

    1.定义:

    程序在并发环境下的执行过程

    2.特征

    • 动态性
      • 进程是程序的执行过程,有生有亡,有活动有停顿,可以处于不同的状态
    • 并发性
      • 多个进程的实体能存在于同一内存中,在一段时间内都得到运行,这样就使得一个进程的程序与其他进程的程序并发执行了
    • 调度性
      • 进程是系统申请资源的单位,也是被调度的单位
    • 异步性
      • 各进程向前推进的进度是不可预知的,即以异步的方式运行,这造成进程间的相互制约,使程序失去再现性
    • 结构性
      • 进程有一定的结构,它由程序段、数据段和控制结构等组成。程序规定了该进程所要执行的任务,数据是程序操作的对象,而控制结构中含有进程的描述信息和控制信息,是进程中最为关键的组成各部分

    三、进程的组成

    1.进程映像

    在这里插入图片描述

    通常由程序、数据集合、栈、PCB 4个部分组成

    2.进程控制块(PCB)

    2.1 定义

    又称为进程描述块,它是进程组成中最关键的部分,其中含有进程的描述信息和控制信息,是进程动态特性的几种反映,是系统识别和控制进程的依据

    2.2 内容
    • 进程名
      • 它是唯一的标志对应进程的一个标识符或数字。有的系统用进程标识符作为进程的外部标志,用进程标志数作为进程的内部标志
    • 特征信息
      • 存储一些标明进程的特征信息,比如说是系统进程还是用户进程,进程实体是否常驻内存等
    • 进程状态信息
      • 表明该进程的执行状态
    • 调度优先权
      • 表示进程获取CPU的优先级别
    • 通信信息
      • 反映该进程与哪些进程有什么样的通信关系,比如等待哪个进程的信号等
    • 现场保护区
      • 当对应进程由于某种原因放弃使用CPU时,需要把它的一部分和运行环境有关的信息进行保存,以便重新获取CPU后可以继续正常运行
    • 资源需求、分配和控制方面的信息
      • 比如进程所需要的或占有的 I/O 设备、磁盘空间、数据区等
    • 进程实体信息
      • 指出该进程的程序和数据的存储情况,在内存或者外存中的地址、大小等
    • 族系关系
      • 反映父子进程的隶属关系
    • 其他信息
      • 如文件信息、工作单元等
    2.3 主要作用

    PCB 是进程映像中最关键的部分,每个进程都有唯一的一个,操作系统通过 PCB 来控制和管理进程,PCB是进程存在的唯一标志

    四、进程的状态及其转换

    1. 进程三种基本状态

    1.1 运行态

    运行态是指当前进程已分配到CPU,它的程序正在处理机上执行时的状态。就是正在干活的人

    1.2 就绪态

    就绪态是指进程已具备运行条件,但因为其他进程正占用CPU,所以暂时不能运行而等待CPU的状态,一旦把CPU分给它,就可以立即执行。
    已经准备好了,等待资源随时开干

    1.3 阻塞态

    阻塞态是指进程因等待某种事情发生(例如等待其他进程发来的信号)而暂时不能运行的状态,处于阻塞态的进程不具备运行条件,即时CPU空闲,也无法运行。就是被卡住了,还没准备好,给我资源我也没办法开工

    2. 三种基本状态的转换

    在这里插入图片描述
    所谓的时间片可以比做人力资源。没有资源,你就没办法干活。

    3.其他状态

    3.1 新建态

    是指进程刚被创建,尚未放入就绪队列时的状态,处于此种状态的进程是不完全的,当创建新进程的所有工作(包括分配一个PCB、分配内存空间、对进程控制块初始化等)完成后,OS 就会把该进程送入到就绪队列中

    3.2 终止态

    是指进程完成自己的任务而正常终止或在运行期间由于出现某些错误和故障而被迫终止(非正常终止)时所处的状态。处于终止态的进程不能再被调度执行,下一步必然会被系统撤销,进而从系统中永久消失

    五、进程和程序的区别

    1.区别一

    程序是静态的、被动的概念,本身可以作为一种软件资源长期保持,进程是程序的一次执行过程,是动态的、主动的概念,有一定的生命周期,会动态的产生和消亡

    2.区别二

    传统的进程是一个独立运行的单位,能与其他进程并发执行,进程也是作为资源申请和调用单位存在的

    然后,分享一下我总结的思维导图,一部分内容会在下一篇文章公布。有兴趣的人可以订阅我。一起学习,一起进步。

    在这里插入图片描述

    展开全文
  • 如果还以剩余内存,也不会占用,毕竟cpu一次只能执行一个程序嘛 ``` 2CPU并发操作,就因为时间片方法执行嘛,当一个程序执行一段时间,就释放内存空间,相对应PCB块进阻塞队列,这么样,CPU循环分配个进程各种资源...
  • 新手,请问WINDOWS内核里的进程线程管理器组件,内存管理器组件...在一个程序里这些模块只能依次顺序执行啊?可是按道理这些模块应该同时运行啊?难道这些模块是形成了线程并行运行的吗?请专家给解释一下,谢谢了!!
  • 进程与线程

    2020-06-09 17:08:56
    什么是进程? 简单来说进程就时一个...我们打开我们电脑任务管理器,我们可以看到我们电脑的进程非常多,但是我们知道CPU在某个瞬间只能运行一个进程。我们知道CPU的运算速度是非常快的。比如P4 3G,每秒最高运行3G次,

    什么是进程?
    简单来说进程就时一个正在执行的程序。这就够了
    通过这个描述来深入挖掘。
    我们来试想,如果一个进程(可以理解成程序),从启动到终止,这期间会一直处于运行状态吗?我们现在使用程序可不是说只有这一个程序运行。但是对于CPU而言,在某一个瞬间,CPU只能运行一个进程。想解决多个程序运行问题,就涉及到一个概念,多道程序设计。
    我们打开我们电脑任务管理器,我们可以看到我们电脑的进程非常多,但是我们知道CPU在某个瞬间只能运行一个进程。我们知道CPU的运算速度是非常快的。比如P4 3G,每秒最高运行3G次,就是30亿次。正因为高速的处理模式,我们肉眼察觉才认为是多个进程同时进行。实际上是CPU在各个进程之间来回切换。这就是所谓的多道程序设计。
    进程等不等于程序呢?
    在现代操作系统这本书中已经很明确指出 ,二者十分相似但是绝对不可以等价
    for example:
    一个计算机科学家为他女儿烘制生日蛋糕,有做生日蛋糕的食谱,厨房里有需要的原料。 这里蛋糕食谱就是程序(也就是有适当形式的描述算法),计算机科学家就是处理器,原料就是输入数据。进程是这个科学家阅读食谱取来原料做蛋糕的总和
    进程的范围大于程序。
    如果说一个程序执行了2遍是几个进程呢?2个。
    与一个进程有关的所有信息,除了改进程自身地址空间内容以外,都放在造作系统的一章表中,称为进程表。
    进程三种状态
    1:运行态(在该时刻实际占用CPU);
    2:就绪态(可运行,因为其它进程正在运行而暂时停止);
    3:阻塞态(除非某中外部事件发生,否则进程不能运行)。
    这三种状态却有四种转换关系在这里插入图片描述
    线程:
    传统操作系统中,每个进程有一个地址空间和一个控制线程。
    **线程就是什么呢?**就是进程中的进程,你可以认为是个迷你进程。
    我们为啥需要线程这个东西呢?
    我们在将山移平的时候,我们不是说一下子请两个大力神将这个山移走,而是慢慢的一块一块的将山上的石头树木搬走。这就是为什么要引入线程。通过线程将一个大应用程序分解成小块(准确来说是顺序线程),这样处理每一小块就简单许多。
    当然这么回答给不懂的人好说,给面试官回答面试官智能给你两个字:老土。。。
    怎么回答呢?
    1:多进程的地址空间是不同的,多线程的地址空间是相同的,多线程具有并行实体共享一个地址空间和所有可用数据的能力;
    2:线程比进程更轻量级,所以线程比进程更容易创建,也更容易撤销;
    3:如果线程中存在着大量的计算和IO处理,多线程允许这些活动彼此重叠从而加快应用程序的执行速度。
    IO处理是啥?
    就是进程等待,此刻CPU空转。
    然后我们就总体来说说多线程有益,使得并行成为了可能。
    这时候该祭出这张表了
    在这里插入图片描述
    在线程中,程序计数器用来记录接下来执行哪一条指令,寄存器用来保存当前的工作变量,堆栈用来记录执行历史,其中的每一帧保存了一个已调用的但是还没有从中返回的过程。 在MordenOperatingSystem中讲到进程用于把资源集中到一起,线程则是CPU上被调度执行的实体。线程有时候被称为轻量级进程。
    有个问题,当多线程在单CPU中执行时什么情况?
    我们来细推:
    进程多道程序执行时通过进程之间的来回切换,系统制造了不同顺序进程的假象,多线程也是如此,CPU在线程之间来回切换,就造成了线程并行的假象。
    回归我们的这张表,所有的线程有完全一样的地址空间,也就意味着他们共享全局变量。各个线程都可以访问进程地址空间空间中的每一个内存地址,所以一个线程可以读,写甚至是清除另一个线程的堆栈,线程之间没有保护。
    进程可不可以同时运行呢?
    答案是“可以”,不过这是个假象,所谓同时,其实是linux系统在各个进程之间的调度,轮流使每个进程占用CPU的一个时间片。进程可以反复切换时间片,就看到了类似于同时进行的假象。

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一个进程只能执行一个程序吗