进程与上下文切换

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1. 进程 (Process) 的双重抽象

进程是计算机科学中最成功的抽象概念之一，它给应用程序提供了两个关键的错觉：

独立的逻辑控制流 (Logical Control Flow):
- 错觉： 程序似乎独占 CPU。
- 真相： OS 通过 时间分片 (Time Slicing)，在多个进程间快速切换。
- 并发 (Concurrency): 如果两个流在时间上重叠，它们就是并发的。
私有的地址空间 (Private Address Space):
- 错觉： 程序似乎独占整个内存系统。
- 真相： OS 利用 虚拟内存 (Virtual Memory) 机制，给每个进程分配独立的页表。
- 布局： 代码段 → 数据段 → 堆 → 共享库 → 栈 → 内核空间 (用户不可见)。

这是多任务系统运转的核心机制。

上下文 (Context): 内核重启一个被抢占进程所需的状态集合。
- 通用寄存器、PC、EFLAGS。
- 内核栈、各种内核数据结构 (页表基址、文件表)。
调度 (Scheduling): 内核中的 调度器 (Scheduler) 决定下一个运行谁。
切换流程 (The Flow):
1. 保存当前进程 A 的上下文。
2. 恢复之前被抢占进程 B 的上下文。
3. 将控制权传递给 B。