程序： 　　

程序構(gòu)成： 　　　　

(1)源代碼 　　　　

(2)可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼 　　程序是指令和數(shù)據(jù)的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，是一個靜態(tài)的概念。由操作系統(tǒng)加載其可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：進(jìn)程控制塊PCB(Process Control Block)，進(jìn)行一些列初始化操作(創(chuàng)建進(jìn)行ID、分配時間片等)后得到進(jìn)程。 ??

2.進(jìn)程：分配資源的最小單位 　　進(jìn)程構(gòu)成： 　　　　

(1)內(nèi)核對象：存放進(jìn)程相關(guān)信息 　　　

　(2)地址空間：可執(zhí)行模塊、DLL的代碼和數(shù)據(jù)以及動態(tài)分配的內(nèi)存空間 ? 　　

是一個正在執(zhí)行的程序；計(jì)算機(jī)中正在運(yùn)行的程序?qū)嵗?；可以分配給處理器并由處理器執(zhí)行的一個實(shí)體?！　?　　

進(jìn)程是一個具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動。它可以申請和擁有系統(tǒng)資源，是一個動態(tài)的概念，是一個活動的實(shí)體。它不只是程序的代碼，還包括當(dāng)前的活動，通過程序計(jì)數(shù)器的值和處理寄存器的內(nèi)容來表示。

?特征　　 ? ?

進(jìn)程的特征： 　　

動態(tài)性：進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是程序在多道程序系統(tǒng)中的一次執(zhí)行過程，進(jìn)程是動態(tài)產(chǎn)生，動態(tài)消亡的。 ? 　　并發(fā)性：任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起并發(fā)執(zhí)行 ? 　　獨(dú)立性：進(jìn)程是一個能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，同時也是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的獨(dú)立單位； ? 　　異步性：由于進(jìn)程間的相互制約，使進(jìn)程具有執(zhí)行的間斷性，即進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn) ? 　　結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成。 ? 　　多個不同的進(jìn)程可以包含相同的程序：一個程序在不同的數(shù)據(jù)集里就構(gòu)成不同的進(jìn)程，能得到不同的結(jié)果；但是執(zhí)行過程中，程序不能發(fā)生改變。 ? ?

進(jìn)程的切換：　　 　　

進(jìn)行進(jìn)程切換就是從正在運(yùn)行的進(jìn)程中收回處理器，然后再使待運(yùn)行進(jìn)程來占用處理器。 ? 　　這里所說的從某個進(jìn)程收回處理器，實(shí)質(zhì)上就是把進(jìn)程存放在處理器的寄存器中的中間數(shù)據(jù)找個地方存起來，從而把處理器的寄存器騰出來讓其他進(jìn)程使用。那么被中止運(yùn)行進(jìn)程的中間數(shù)據(jù)存在何處好呢？當(dāng)然這個地方應(yīng)該是進(jìn)程的私有堆棧。 ? 　　讓進(jìn)程來占用處理器，實(shí)質(zhì)上是把某個進(jìn)程存放在私有堆棧中寄存器的數(shù)據(jù)（前一次本進(jìn)程被中止時的中間數(shù)據(jù)）再恢復(fù)到處理器的寄存器中去，并把待運(yùn)行進(jìn)程的斷點(diǎn)送入處理器的程序指針PC，于是待運(yùn)行進(jìn)程就開始被處理器運(yùn)行了，也就是這個進(jìn)程已經(jīng)占有處理器的使用權(quán)了。 ? 　　這就像多個同學(xué)要分時使用同一張課桌一樣，所謂要收回正在使用課桌同學(xué)的課桌使用權(quán)，實(shí)質(zhì)上就是讓他把屬于他的東西拿走；而賦予某個同學(xué)課桌使用權(quán)，只不過就是讓他把他的東西放到課桌上罷了。 ? 　　在切換時，一個進(jìn)程存儲在處理器各寄存器中的中間數(shù)據(jù)叫做進(jìn)程的上下文，所以進(jìn)程的 切換實(shí)質(zhì)上就是被中止運(yùn)行進(jìn)程與待運(yùn)行進(jìn)程上下文的切換。在進(jìn)程未占用處理器時，進(jìn)程 的上下文是存儲在進(jìn)程的私有堆棧中的。 ? ?進(jìn)程的狀態(tài)：　　

進(jìn)程的三個基本狀態(tài)

進(jìn)程執(zhí)行時的間斷性，決定了進(jìn)程可能具有多種狀態(tài)。事實(shí)上，運(yùn)行中的進(jìn)程可能具有以下三種基本狀態(tài)。 ?1）就緒狀態(tài)（Ready）： ? 　　進(jìn)程已獲得除處理器外的所需資源，等待分配處理器資源；只要分配了處理器進(jìn)程就可執(zhí)行。就緒進(jìn)程可以按多個優(yōu)先級來劃分隊(duì)列。例如，當(dāng)一個進(jìn)程由于時間片用完而進(jìn)入就緒狀態(tài)時，排入低優(yōu)先級隊(duì)列；當(dāng)進(jìn)程由I/O操作完成而進(jìn)入就緒狀態(tài)時，排入高優(yōu)先級隊(duì)列。 ? 　　2）運(yùn)行狀態(tài)(Running)： ? 　　進(jìn)程占用處理器資源；處于此狀態(tài)的進(jìn)程的數(shù)目小于等于處理器的數(shù)目。在沒有其他進(jìn)程可以執(zhí)行時(如所有進(jìn)程都在阻塞狀態(tài))，通常會自動執(zhí)行系統(tǒng)的空閑進(jìn)程。 ? 　　3）阻塞狀態(tài)(Blocked)： ? 　　由于進(jìn)程等待某種條件（如I/O操作或進(jìn)程同步），在條件滿足之前無法繼續(xù)執(zhí)行。該事件發(fā)生前即使把處理機(jī)分配給該進(jìn)程，也無法運(yùn)行。 ? ?進(jìn)程的創(chuàng)建過程： ? 　　一旦操作系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了要求創(chuàng)建新進(jìn)程的事件后，便調(diào)用進(jìn)程創(chuàng)建原語Creat（）按下述步驟創(chuàng)建一個新進(jìn)程。 ? 　　1） 申請空白PCB。為新進(jìn)程申請獲得唯一的數(shù)字標(biāo)識符，并從PCB集合中索取一個空白PCB。 ? 　　2） 為新進(jìn)程分配資源。為新進(jìn)程的程序和數(shù)據(jù)以及用戶棧分配必要的內(nèi)存空間。顯然，此時操作系統(tǒng)必須知道新進(jìn)程所需要的內(nèi)存大小。 ? 　　3） 初始化進(jìn)程控制塊。PCB的初始化包括：①初始化標(biāo)識信息。將系統(tǒng)分配的標(biāo)識符和父進(jìn)程標(biāo)識符，填入新的PCB中；②初始化處理機(jī)狀態(tài)信息。使程序計(jì)數(shù)器指向程序的入口地址，使棧指針指向棧頂；③初始化處理機(jī)控制信息。將進(jìn)程的狀態(tài)設(shè)置為就緒狀態(tài)或靜止就緒狀態(tài)，對于優(yōu)先級，通常是將它設(shè)置為最低優(yōu)先級，除非用戶以顯式的方式提出高優(yōu)先級要求。 ? 　　4） 將新進(jìn)程插入就緒隊(duì)列。如果進(jìn)程就緒隊(duì)列能夠接納新進(jìn)程，便將新進(jìn)程插入到就緒隊(duì)列中。 ? 3.虛擬地址空間： 　　虛擬地址空間構(gòu)成： 　　　　(1)內(nèi)核方式分區(qū)：內(nèi)核代碼、設(shè)備驅(qū)動、IO高速緩沖等使用 　　　　(2)用戶方式分區(qū)：進(jìn)程的私有地址空間，維護(hù)進(jìn)程數(shù)據(jù) 　　操作系統(tǒng)分配給進(jìn)程的虛擬地址的范圍。32位下為2³²B = 4GB。所以不同進(jìn)程的同一個內(nèi)存地址互不相關(guān)。 ? Windows?使用基于分頁機(jī)制的虛擬內(nèi)存。每個進(jìn)程有4GB的虛擬地址空間。基于分頁機(jī)制，這4GB地址空間的一些部分被映射了物理內(nèi)存，一些部分映射硬盤上的交換文件，一些部分什么也沒有映射。程序中使用的都是4GB地址空間中的虛擬地址。而訪問物理內(nèi)存，需要使用物理地址。 ?? 　　物理地址 (physical address): 放在尋址總線上的地址。放在尋址總線上，如果是讀，電路根據(jù)這個地址每位的值就將相應(yīng)地址的物理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線中傳輸。如果是寫，電路根據(jù)這個地址每位的值就將相應(yīng)地址的物理內(nèi)存中放入數(shù)據(jù)總線上的內(nèi)容。物理內(nèi)存是以字節(jié)(8位)為單位編址的。 ? 　　虛擬地址 (virtual address): 4G虛擬地址空間中的地址，程序中使用的都是虛擬地址。 ? 　　如果CPU寄存器中的分頁標(biāo)志位被設(shè)置，那么執(zhí)行內(nèi)存操作的機(jī)器指令時，CPU會自動根據(jù)頁目錄和頁表中的信息，把虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址，完成該指令。 ? 　?　　使用了分頁機(jī)制之后，4G的地址空間被分成了固定大小的頁，每一頁或者被映射到物理內(nèi)存，或者被映射到硬盤上的交換文件中，或者沒有映射任何東西。對于一般程序來說，4G的地址空間，只有一小部分映射了物理內(nèi)存，大片大片的部分是沒有映射任何東西。物理內(nèi)存也被分頁，來映射地址空間。對于32bit的Win2k，頁的大小是4K字節(jié)。CPU用來把虛擬地址轉(zhuǎn)換成物理地址的信息存放在叫做頁目錄和頁表的結(jié)構(gòu)里。 ? 　　物理內(nèi)存分頁，一個物理頁的大小為4K字節(jié)，第0個物理頁從物理地址 0x00000000 處開始。由于頁的大小為4KB，就是0x1000字節(jié)，所以第1頁從物理地址 0x00001000 處開始。第2頁從物理地址 0x00002000 處開始?？梢钥吹接捎陧摰拇笮∈?KB，所以只需要32bit的地址中高20bit來尋址物理頁。??? ? 　　頁表，一個頁表的大小為4K字節(jié)，放在一個物理頁中。由1024個4字節(jié)的頁表項(xiàng)組成。頁表項(xiàng)的大小為4個字節(jié)(32bit)，所以一個頁表中有1024個頁表項(xiàng)。頁表中的每一項(xiàng)的內(nèi)容（每項(xiàng)4個字節(jié),32bit）高20bit用來放一個物理頁的物理地址，低12bit放著一些標(biāo)志。 ? 　　頁目錄，一個頁目錄大小為4K字節(jié)，放在一個物理頁中。由1024個4字節(jié)的頁目錄項(xiàng)組成。頁目錄項(xiàng)的大小為4個字節(jié)(32bit)，所以一個頁目錄中有1024個頁目錄項(xiàng)。頁目錄中的每一項(xiàng)的內(nèi)容（每項(xiàng)4個字節(jié)）高20bit用來放一個頁表（頁表放在一個物理頁中）的物理地址，低12bit放著一些標(biāo)志。 ? ? 4.線程：資源調(diào)度的最小單位 　　線程的構(gòu)成： 　　　　(1)內(nèi)核對象：存放線程相關(guān)信息 　　　　(2)線程堆棧：維護(hù)執(zhí)行代碼時所需的參數(shù)和變量 　　通常在一個進(jìn)程中可以包含若干個線程，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常把進(jìn)程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。由于線程比進(jìn)程更小，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對它的調(diào)度所付出的開銷就會小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個程序間并發(fā)執(zhí)行的程度。 ??

下面看看C++創(chuàng)建進(jìn)程的相關(guān)函數(shù)：

1?HANDLE?WINAPI?CreateThread(
2???__in??????????LPSECURITY_ATTRIBUTES?lpThreadAttributes,
3???__in??????????SIZE_T?dwStackSize,
4???__in??????????LPTHREAD_START_ROUTINE?lpStartAddress,
5???__in??????????LPVOID?lpParameter,
6???__in??????????DWORD?dwCreationFlags,
7???__out?????????LPDWORD?lpThreadId
8?);

1?uintptr_t?_beginthreadex(?
2????void?*security,
3????unsigned?stack_size,
4????unsigned?(?*start_address?)(?void?*?),
5????void?*arglist,
6????unsigned?initflag,
7????unsigned?*thrdaddr?
8?);

兩個函數(shù)都是用于創(chuàng)建線程，第一個是Windows API函數(shù)，在WinBase.h頭文件中，第二個不是API函數(shù)，在process.h頭文件中
參數(shù)說明：

1.線程安全性：表示是否可以被子進(jìn)程所繼承

2.初始堆棧大小：如果為0或者小于默認(rèn)值，則使用和調(diào)用線程同樣大小的空間

3.線程其實(shí)地址：一個函數(shù)指針，指向線程函數(shù)

4.參數(shù)：傳遞給線程函數(shù)的參數(shù)

5.創(chuàng)建選項(xiàng)：如果為CREATE_SUSPENDED表示創(chuàng)建后掛起，如果為0表示創(chuàng)建后立即執(zhí)行

6.線程ID

兩個函數(shù)的區(qū)別：

　　malloc、fopen、ctime等函數(shù)需要專門的線程局部存儲數(shù)據(jù)塊，這個數(shù)據(jù)塊在創(chuàng)建線程時創(chuàng)建。如果用CreateThread，則不會創(chuàng)建，這樣，函數(shù)能夠正常使用，但是會自動創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊，但是函數(shù)并不會釋放創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，所以并不會將其刪除，就導(dǎo)致內(nèi)存泄露?。。?/p>

　　而_beginthreadex(內(nèi)部也調(diào)用CreateThread)和_beginthreadex(會自動調(diào)用CloseHandle關(guān)閉句柄)對這個內(nèi)存塊做了處理。

?

代碼演示：

?1?#include2?#include3?#include4?using?namespace?std;
?5?
?6?
?7?DWORD?WINAPI?CreateFun(LPVOID?lParam)
?8?{
?9?????cout?<<?"CreateThread"?<<?endl;
10?????return?0;//0表示成功
11?
12?}
13?
14?UINT?_stdcall?beginFun(LPVOID?lParam)
15?{
16?????cout?<<?"beginthreadex"?<<?endl;
17?????return?0;
18?}
19?int?main(void)
20?{
21?
22?????DWORD?dwID;
23?????UINT?nID;
24?????HANDLE?hC;
25?????HANDLE?hB;
26?
27?????hC?=?CreateThread(NULL,?0,?CreateFun,?NULL,?0,?&dwID);
28?
29?????if?(NULL?!=?hC)
30?????{
31?????????CloseHandle(hC);
32?????}
33?
34?
35?
36?????hB?=?(HANDLE)_beginthreadex(NULL,?0,?beginFun,?NULL,?0,?&nID);
37?????if?(NULL?!=?hB)
38?????{
39?????????CloseHandle(hB);
40?????}
41?
42?????Sleep(1000);
43?}

?

?CloseHandle：關(guān)閉句柄

　　調(diào)用CloseHandle并不會終止線程的執(zhí)行，而是遞減線程內(nèi)核對象句柄計(jì)數(shù)，線程執(zhí)行完畢后也會自動遞減，當(dāng)計(jì)數(shù)為0時釋放線程內(nèi)核對象。當(dāng)進(jìn)程終止時也會清理內(nèi)核對象。

但是，如果不關(guān)閉，可能導(dǎo)致有些進(jìn)程擁有的資源無法釋放，導(dǎo)致內(nèi)存泄露。

線程的相關(guān)函數(shù)：

(1)CreateThread：創(chuàng)建線程，失敗返回NULL，成功返回線程句柄

(2)SuspendThread：掛起線程

(3)ResumeThread：恢復(fù)線程

(4)OpenThread：打開線程，根據(jù)線程ID得到線程句柄

(5)ExitThread：退出線程

(6)TerminateThread：終止線程

(7)GetExitCodeThread：獲取線程運(yùn)行狀態(tài)，如果為STILL_ALIVE表示正在運(yùn)行。

(8)GetCurrentThread：獲取當(dāng)前線程句柄

(9)GetCurentThreadID：獲取當(dāng)前線程ID

?注意：最好不要顯式的調(diào)用ExitThread和TerminateThread，因?yàn)榭赡軐?dǎo)致線程無法清理某些東西，導(dǎo)致內(nèi)存泄露~