00:00 操作系统中进程的CPU虚拟化与调度策略
在操作系统中,进程是应用程序运行的体现,通过分时控制机制实现CPU虚拟化,使得多个进程仿佛同时运行。这一机制将CPU时间分割成短时间片,每个片内执行不同进程的任务。上下文切换机制允许操作系统在这些进程间切换,具体实现分为软件与硬件切换。调度策略则决定进程切换的顺序和时机。
02:20 上下文切换机制及其在操作系统中的应用
上下文切换机制涉及保存和恢复进程的执行资源,决定进程运行状态的数据称为进程上下文,包含在相关寄存器中的数据。切换可通过软件或硬件实现,软件切换更灵活但耗时,因为需保存所有状态和进行权限检查;硬件切换指令简单,但配置不足,保存和检查过程复杂,导致速度慢。操作系统调度策略决定了进程切换方式,需考虑进程类型、运行时间公平性及处理器核心数等因素,常用调度算法包括轮询、优先级和随机调度。
05:06 进程虚拟地址空间解析
本文讨论了操作系统中进程的虚拟地址空间,包括进程执行所需的内存数据和IO设置,以及可执行文件的不同格式如ELF、COFF等。虚拟地址空间作为独立于每个进程的虚拟内存空间,确保了进程间数据的隔离。文章详细描述了虚拟地址空间的结构,从文本段、数据段、BSS段到堆段以及执行栈,展示了程序运行所需数据的分类存储方式。
07:54 深入理解进程执行资源和状态
本文详细解释了进程在执行过程中涉及的资源,包括内存、寄存器以及IO设置,特别强调了栈指针寄存器的作用和栈空间的增减方式。同时,介绍了进程的状态转变,从就绪、运行到阻塞,以及这些状态在操作系统调度中的意义。还提到了进程控制块(PCB)在操作系统实现中的关键角色,以及它如何帮助管理进程的状态和资源。
00:00 操作系统中进程的CPU虚拟化与调度策略



02:20 上下文切换机制及其在操作系统中的应用



05:06 进程虚拟地址空间解析



07:54 深入理解进程执行资源和状态









