现代操作系统四大管理模块是:进程(Process)、线程(Thread)和进程间通信(IPC,Inter-Process Communication),以及虚拟内存(Virtual Memory)。
1. 进程(Process):进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。一个进程拥有独立的地址空间、程序计数器、寄存器组等,并有自己独立的执行路径。进程是动态的,可以创建、撤销。进程之间通过系统调用或消息传递等方式进行通信。
2. 线程(Thread):线程是进程中的一个执行流,也是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个线程都有自己的程序计数器、寄存器组等,但共享地址空间。线程之间可以通过函数调用、消息传递等方式进行通信。线程是轻量级的,比进程更节省资源。
3. 进程间通信(IPC):进程间通信是不同进程之间进行数据交换的方式。常见的IPC方式有管道(Pipe)、信号量(Semaphore)、消息队列(Message Queue)、共享内存(Shared Memory)等。IPC使得不同的进程可以协同工作,提高程序的并发性。
4. 虚拟内存(Virtual Memory):虚拟内存是一种内存管理技术,它把物理内存划分为多个虚拟地址空间,每个虚拟地址空间对应一块物理内存。当某个进程需要访问物理内存时,操作系统会将该进程的虚拟地址空间映射到相应的物理内存中。这样,即使物理内存不足,也可以通过增加虚拟地址空间来扩展系统可用的内存。虚拟内存可以提高系统的灵活性和可扩展性,但会增加系统的开销。