非本科系也該懂和能懂的作業系統 Day 5

Program v.s. Process v.s. Instruction

為了明天我想要介紹Interrupt這個機制，今天的一開始我想要先談談program, process, instruction這三個容易混淆的名詞，作業系統很大的一個門檻就是，會被大量的名詞和縮寫困擾，但其實只要慢慢的去理解不難融會貫通。

Program

首先第一個要講的是Program，我認為他也是最具體最容易理解的，我小時候喜歡玩電腦遊戲，那個時候網路的頻寬和速度還沒有起來，也沒有像是Steam的遊戲平台，所以遊戲公司通常都是販賣光碟，印象最深刻的就是表哥那時候借我的「軒轅劍參外傳-天之痕」遊戲碟，將光碟放入光碟機後能夠發現資料夾內有一堆檔案，這些東西就是著遊戲公司放在裡面的Program。

如果你是開發人員，那寫過的第一支Program八九不離十會被命名為Hello World，Program由程式碼經過編譯(有的不用編譯)而成，Program僅僅只是檔案，存放在硬碟裡面(binary)。

Process

當興致沖沖的去執行開始遊戲的.exe後，跳出遊戲的載入和起始畫面，這個時候就是系統會把在儲存設備(硬碟、光碟)中的Program載入到記憶體內，並且Run起一或多支的Process，在Windows環境可以從工作管理員看到有Process在跑，吃多少的CPU、記憶體資源。(mac可以從資源監視器查看，Linux是指令top)。

所以Process就像是Program被run起來的實體，儲存在記憶體裡面。

Instruction

當Process被起起來存放在記憶體之後，會成為一個instruction的集合，instruction比前兩者更為抽象，不太像是我們平常寫的程式，在一個程式的編譯過程，是將我們所撰寫的程式語言與語法，轉換為處理器看得懂的machine code，處理器在執行machine code的時候，會使用處理器內的指令集(Instruction Set)，處理器每次處理的一個單位，及為一個instruction。