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JavaEE初阶——计算机是如何工作的
目录
2. PCB——进程控制块抽象（Process Control Block）
一，冯诺依曼体系
CPU 中央处理器(center process unit): 进行算术运算和逻辑判断.(ALU+CU+寄存器+时钟)
存储器: 分为外存和内存, 用于存储数据(使用二进制方式存储)
输入设备: 用户给计算机发号施令的设备：网卡，手写笔
输出设备: 计算机个用户汇报结果的设备.针对存储空间
硬盘 > 内存 >> CPU
针对数据访问速度
CPU >> 内存 > 硬盘二，CPU基本工作流程
程序=指令+数据 / CPU=ALU+CU
ALU(算数逻辑单元)：CPU的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分，由“与门”和“或门”构成，算术逻辑单元的运算主要是进行二位元算术运算，如加法、减法、乘法。
CU(控制单元)：负责程序的流程管理
1.取指令
即将一条指令从主存储器中取到的指令寄存器过程。
2.指令译码阶段
取出指令后，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别区分出不同的指令类别以及各种获取操作数的方法。
3.执行指令阶段
具体实现指令的功能。CPU的不同部分被连接起来，以执行所需的操作。
4.访存取数阶段
根据指令需要访问主存、读取操作数，CPU得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取该操作数用于运算。部分指令不需要访问主存，则可以跳过该阶段。
5.结果写回阶段
作为最后一个阶段，结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。
在指令执行完毕、结果数据写回之后，若无意外事件（如结果溢出等）发生，计算机就从程序计数器中取得下一条指令地址，开始新一轮的循环，下一个指令周期将顺序取出下一条指令。
1. CPU 中的 PC 寄存器，是决定 CPU 要执行哪条指令的关键；
2. 指令是由 动作 + 操作对象组成
3. CPU 眼中只有指令，没有其他的概念三，进程
1.什么是进程/任务
简单来说，可以把进程看做程序的一次运行过程；
同时，在操作系统内部，进程又是操作系统进行资源分配的基本单位。
2. PCB——进程控制块抽象（Process Control Block）
每一个PCB对象，就代表一个正在运行的程序，即进程 ，其包含
(1).pid 进程的身份标识
一个主机，同一时刻，这些进程的pid是唯一的，通过pid来区分一个进程
(2).内存指针
一个可执行文件，双击运行后，操作系统把文件中的核心数据加载到内存中
内存空间分配：存放指令+存放数据+维护运行状态
(3).文件描述符表
用于记录当前进程中打开的文件
(4).进程状态
(5).进程优先级
(6).进程上下文
(7).进程信息
3.创建进程/销毁进程
创建一个进程，本质上就是创建PCB，并且加入到链表上
1.创建PCB
2.给进程分配资源（内存/文件），赋值到PCB中
3.把PCB插入到链表中
销毁一个进程，本质上就是从链表是删除对应的PCB节点
1.把PCB从链表上删除
2.
4.进程的“属性”
(1).进程状态
分为就绪和阻塞，一旦进程阻塞，则无法被调度到CPU上执行
(2).进程优先级
系统调用的时候，就会根据优先级，来给进程进行安排时间，当创建进程的时候，可以通过一些系统调用来干预优先级
(3).进程上下文
相当于存档与读档，即将运行中的值存储在CPU的寄存器中，下次在由此进行
(4).进程记账信息
记录每个进程在CPU上执行了多久，统计信息
(5).并发和并行
并行：某一个时刻，多个程序同时运行
并发：某一个CPU, cpu来回切换多个程序但对于肉眼来说，无法看出差别
5.虚拟地址空间
虚拟地址空间会给每个进程安排一些内存资源，通过专门的设备MMU来完成虚拟地址到物理地址之间的映射，增加了隔离性，使进程稳定
6.进程间通信
添加一个多个进程都能访问到的公共资源，然后基于公共资源来交换数据，使得进程间进行交互
四，线程
使用多线程：
1.能够充分利用上多核CPU，能够提高效率
2.创建第一个线程的时候，需要申请资源，后续再创建新的进程，都是共用同一份资源
（节省了申请资源的开销）
销毁线程的时候，也是销毁到最后一个的时候，才真正释放资源
五，进程和线程的区别
1.进程是资源分配的基本单位 ，线程是调度执行的基本单位
2.进程包含线程
3.线程比进程更轻量，创建快，销毁也快
4.同一个进程的多个线程之间共用同一份内存/文件资源 ，而进程与进程间是独立的
六，线程的使用
1.利用extends继承Thread类
1) 继承 Thread 来创建一个线程类.
class MyThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println("这里是线程运行的代码");
}try{
Thread.sleep(1000);//休眠1000ms.即1s
} catch(InterruptedException){
e.printStackTrace();
}
}
2) 创建 MyThread 类的实例
MyThread t = new MyThread();//非进程
3) 调用 start 方法启动线程
t.start();//创建实例并不会产生进程，使用后才会产生
抢占式执行：当启动另外一个线程，新的线程是一个单独的执行流，和现有线程的执行流不相关，并发+并行执行，但是操作系统调度现成的时候是一个“随机”的过程，所以执行的时候也会产生随机
2.利用implements实现Runnable接口
1) 实现 Runnable 接口
class MyRunnable implements Runnable{
public void run(){
System.out.println("这里是线程运行的代码");
try{
Thread.sleep(1000);//休眠1000ms.即1s
} catch(InterruptedException){
e.printStackTrace();
}
}
}
2) 创建 Thread 类实例, 调用 Thread 的构造方法时将 Runnable 对象作为 target 参数.
Thread t = new Thread(new MyRunnable());
3) 调用 start 方法
t.start();
1.把任务从线程提取出来，把线程要干的活和线程本身分开了
2.如果要搞多个线程干相同的事情，
3.匿名内部类创建Thread子类对象
Thread t1 = new Thread() {
@Override
public void run() {
System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
}
};4.匿名内部类创建 Runnable 子类对象
Thread t2 = new Thread(
new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("使用匿名类创建 Runnable 子类对象");
}
});
5.lambda 表达式创建 Runnable 子类对象
Thread t3 = new Thread(
() -> System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象")
);
Thread t4 = new Thread(() -> {
System.out.println("使用匿名类创建 Thread 子类对象");
});
3.线程的方法
(1).start()——启动一个线程
覆写 run 方法是提供给线程要做的事情的指令清单
而调用 start 方法, 才真的在操作系统的底层创建出一个线程.
(2).join()——等待一个线程
t1.join();
t2.join();
此处t1和t2是并发执行，而不是t1执行完后才继续执行
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- 原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_63056061/article/details/126314798