【计算机考研408】进程运行的流程

由程序段（进程运行的程序的代码）、相关数据段、和PCB（进程存在的唯一标志）三个部分构成了进程实体，也称作进程映像。

注：（引入线程后）进程只作为cpu外的系统资源的分配单元。

注：操作系统内核区的内容是用户代码不可见的，并且操作系统内的进程共享一个操作系统内核区，其形式上是各个内存都有自己的内核区，实际上是仅内存中的一块区域存放着操作系统内核区。

注：进程是正在运行的程序的实例

1. 首先我们先创建一个进程（ 对其命名为P1进程），首先申请一个空白pcb，并向pcb中写入用于控制和管理进程的信息。
2. 为该进程分配所需要的资源，若可以获得全部所需要的资源（除cpu）就将该进程挂入就绪队列中，等待cpu的调度。（若不能获得所需的所有资源，则挂入阻塞队列）。

注：

（1）进程的五状态，运行态、就绪态、阻塞态、创建态、结束态（联想进程的转换、哪些状态可以相互转换哪些不行）

（2）处理机调度，

关于调度的层次有，高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）、低级调度（进程调度）

关于调度的目标，cpu利用率、系统吞吐量、周转时间、带权周转时间、等待时间、响应时间

关于典型的调度算法，先来先服务（FCFS）调度算法、短作业优先（SJF）调度算法（平均等待时间最少、平均周转时间最少）、优先级调度算法、高响应比优先调度算法、时间片轮转调度算法、多级队列调度算法、多级反馈队列调度算法。

3. 进程存在其自己的虚拟地址空间，虚拟地址空间经过mmu（内存管理单元）可以建立与物理地址空间的映射。【虚拟化技术】
4. 然后经过调度算法，轮到P1进程，P1进程由就绪态进入了运行态，cpu开始执行P1进程的代码段，并访问代码段中的虚拟地址

注：所以程序中读写的内存地址对应的也是虚拟地址，并不是真正的物理地址。

5. 虚拟地址可以分为虚拟页号和页内偏移量，首先虚拟页号先和TLB（快表，包含TLB标记位、有效位、页框号）的标记位进行对比.

注：

（1）这里TLB是全相联映射，虚拟页号和TLB标记通过标记对比器进行一一对比，当然TLB也可以使用n路组相联映射、直接映射。

（2）虚拟页号可以先和TLB标记比再和页表（慢表）比，也可以同时比。

6. 这里假设慢表并未命中，将虚拟页号拆解为页目录号和页号，查页目录表，其中发现虚拟地址中的页目录号与页目录表中的页目录号一致，且有效位为1，则根据该页目录项中的页框号找到二级页表的起始地址，再根据页号找到二级页表中对应的页表项，获得页框号。

注：

（1）页目录表，即顶级页表，只能由一张而且常驻内存中（关于为什么只能有一张，请自行查阅资料，也可简单理解为树状结构）

（2）二级页表可以不在内存中，当需要的时候从外存中调入内存

7. 将页框号和页内偏移量拼接获得完整的物理地址，然后就可以根据物理地址去访问cache或者主存了（为计算机组成原理内容）。