5、你们的世界太慢，多任务（程序或进程）运行吧
我是一个专门计算员工薪水的小程序。
我听说我的祖先们生活在专用计算机里， 一生只帮助人类做一件事情，比说微积分运算、人口统计 、生成密码、甚至通过织布机印花 ！
如果你想在这些专用“计算机”上干点别的事儿，例如安装个游戏玩玩， 那是绝对不可能的， 除非你把它拆掉， 然后建一个全新的机器，或者通过开关、重新连接电缆重新设计计算机，我这些祖先们勉强可以称为“程序”，叫外部程序。
后来有个叫冯诺依曼的人， 非常了不起， 他提出了“存储程序”的思想， 并且把计算机分为五大部件： 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
各种各样不同功能的程序写好以后，和程序使用的数据一起存放在计算机的存储器中，即“存储程序”；然后，计算机按照存储的程序逐条取出指令加以分析，并执行指令所规定的操作。
这样一来，原来的专用计算机变成了通用的计算机，不管你是计算导弹弹道的，模拟核爆炸的，还是计算个人所得税的， 统统都可以在一台机器上运行。
我所在的计算机是个批处理系统， 每次上机时， 我和其他程序都排好队， 一个接一个的进入内存运行。
每个月末是发薪日， 我都要运行一次，这样我每月都能见一次CPU阿甘， 这个沉默寡言，但是跑的非常快的家伙。
我知道内存看阿甘不顺眼，还告了它一状，说他一遇到IO操作的时候，就歇着喝茶 ，从来不管不问内存和硬盘忙的要死的惨境。
其实我倒是觉得挺好， 这时候正好和阿甘海阔天空的聊天，他阅程序无数， 知道很多内部消息，每一个字节都清清楚楚， 和他聊天实在是爽。
又到了月末发薪水的时候， 我刚一进入内存，便看到这么一个公告：
公告
为了创建和谐社会，促进效率和公平， 充分发挥每一个人的能力，经系统党委慎重研究决定：本系统自即日起，正式从“批处理系统”转为“多道程序系统”， 希望各部门通力配合，一起完成切换工作。
系统党委xxxx年xx月xx日
我正想着啥是多道程序系统， 阿甘便打电话给内存要我的指令开始运行了。
和之前一样，运行到了第13869123行，这是个I/O指令， 我欢天喜地的准备和阿甘开聊了。
阿甘说： 哥们， 准备保存现场吧， 我要切换到另外一个程序来运行啦！
“啊 ？ 我这正运行着呢！ 咱们不喝茶了？“
“喝啥茶啊，马上另外一个程序就来了！”
" 那我什么时候回来再见你？” 我问道。
“等这个I/O指令完成，然后操作系统老大会再给你机会运行的。”
“那谁来记住我当前正在运行第13869123行？ 还有刚把两个数据从内存装载到了你的寄存器，就是那个EAX, EBX , 你一切换岂不都丢了？ ” 我有点着急。
阿甘说：“所以要暂时保存起来啊， 不仅仅是这些，还有你的那些函数在调用过程中形成的栈帧和栈顶， 我这里用寄存器EBP和ESP维护着， 都得保存起来。”
“还有” 阿甘接着说，“你打开的文件句柄，你的程序段和数据段的地址， 你已经使用CPU的时间，等待CPU的时间…… 以及其他好多好多的东西，统统都要保存下来。”
我瞪大了眼睛： “这也太麻烦了吧， 原来我只需要关心我的指令和数据， 现在还得整这么多稀奇古怪的东西”
“没办法，这就叫做上下文切换， 把你的工作现场保存好，这样下一次运行的时候才能恢复啊。 对了，老大给你们统一起了一个新的名称： 进程 ! 刚才那些需要保存的东西叫做进程控制块(Processing Control Block， PCB)，”
我想了想，这个名字还挺贴切的， 一个真正进行的程序！ 只是这个正在进行的程序随时可以被打断啊。
我只好保存好上下文，撤出CPU, 回到内存里歇着去了，与此同时另外一个程序开始占据CPU运行。
其实我这个程序，噢，不对，我这个进程被放到一个阻塞队列里，等到I/O的数据来了以后，又被赶到了就绪队列中， 最后才有机会再次运行，再次见到CPU阿甘。
阿甘从我的PCB中取出各种保存的信息，恢复了运行时现场， 可是忙活了好一阵， 没办法，这就是程序切换必须要付出的代价。
我有点同情阿甘了， 从此以后，他很难再悠闲和我们海阔天空，每时每刻都处于高速的奔跑中。
得益于阿甘的高速度， 虽然在同一时刻只有一个程序在运行， 但是有很多程序在短时间内不断的切换， 在外界看来， 似乎多个程序在同时执行。
