1.1 程序 vs 进程#

关键理解：同一个程序多次执行会对应多个进程。比如你打开两个Chrome浏览器窗口，虽然程序文件是同一个，但它们是两个不同的进程。

1.2 进程的定义#

进程（Process）是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有自己独立的内存空间、文件描述符、环境变量等。

2.1 PCB（进程控制块）#

PCB（Process Control Block）是进程存在的唯一标志。进程创建时会创建PCB，进程结束时会回收PCB。

PCB中存储的信息包括：

2.2 程序段#

程序段存放的是要执行的代码指令。

2.3 数据段#

数据段存放的是程序运行时使用的数据（如全局变量、静态变量等）。

重点理解：

• PCB是给操作系统用的，用于管理和控制进程
• 程序段、数据段是给进程自己使用的

4.1 线程的概念#

线程（Thread）可以理解为轻量级进程。它是CPU执行的基本单位，也是程序执行流的最小单位。

4.2 为什么需要线程？#

引入线程的目的：

1. 提高并发度：一个进程内的多个线程可以并发执行
2. 减少开销：线程切换比进程切换开销小得多
3. 共享资源：同一进程的线程共享进程的内存空间和资源

4.3 线程的特点#

6.1 查看进程#

1
# 查看当前用户的进程
2
ps
3

4
# 查看所有进程
5
ps -ef
6

7
# 查看进程树
8
pstree
9

10
# 实时监控进程
11
top

6.2 查看进程详细信息#

1
# 查看特定进程的详细信息
2
ps -p <PID> -f
3

4
# 查看进程的内存使用
5
ps -p <PID> -o pid,ppid,cmd,%mem,%cpu
6

7
# 查看进程打开的文件
8
lsof -p <PID>

6.3 查看线程#

1
# 查看进程的线程
2
ps -T -p <PID>
3

4
# 查看所有线程
5
ps -eLf
6

7
# 使用top查看线程
8
top -H

6.4 进程管理命令#

1
# 启动一个进程
2
./my_program &
3

4
# 终止进程
5
kill <PID>
6

7
# 强制终止进程
8
kill -9 <PID>
9

10
# 查看进程状态
11
cat /proc/<PID>/status

6.5 实际案例：理解进程和线程#

1
# 启动一个Python程序，观察进程和线程
2
python3 -c "
3
import threading
4
import time
5

6
def worker():
7
    time.sleep(60)
8

9
# 创建3个线程
10
for i in range(3):
11
    t = threading.Thread(target=worker)
12
    t.start()
13

14
time.sleep(60)
15
" &
16

17
# 查看进程
18
ps -ef | grep python
19

20
# 查看线程
21
ps -T -p <PID>

核心概念#

考研/期末常见考点#

1. 进程和程序的区别（动态vs静态）
2. 进程的组成（PCB、程序段、数据段）
3. PCB的作用（进程存在的唯一标志）
4. 进程和线程的区别（资源分配、开销、通信）
5. 线程的实现方式（用户级、内核级）

思考题#

1. 为什么说PCB是进程存在的唯一标志？
2. 引入线程后，进程的作用发生了什么变化？
3. 用户级线程和内核级线程有什么区别？

下一篇：OS笔记（二）：进程的状态与转换