操作系统与进程（1）

冯诺依曼体系结构操作系统

是什么为什么怎么办 进程（软件）

PCB如进程vs程序PCB的内部构成查看进程的方案

冯诺依曼体系结构

1.输入设备：键盘，磁盘（外设，读取文件（没读的时候就在磁盘）），网卡，显卡，话筒，摄像头(效率是s,ms级别)
2.输出设备：显示器，打印机，磁盘（写文件，就是把数据写到磁盘上），网卡，显卡，音箱等
3.存储器（内存）：离cpu越近的设备存储效率越高也越贵，有了内存，cpu就不用直接和外设打交道，存储器的快慢决定快慢（内存是体系结构的核心设备）
4.运算器&&控制器（CPU）：运算器（算术运算与逻辑运算）
控制器（读取指令，分析指令，执行指令）（效率ns级别）

如
a和b通过qq发消息

任何的外设，在数据层面，基本都是有限和内存打交道！，
cpu，在数据层面上，也直接和内存打交道

启动的（将软件数据与代码，加载到内存中）操作系统，才有意义

OS 是一款软件，专门针对软硬件资源进行管理工作的软件
（核心工作就是做管理的）

对下：管理好软硬件资源。对上：给用户提供稳定高效安全的运行环境
方式 目的

核心在管理，管理是对人的属性数据进行管理，描述属性结合的就是结构体，里面就有被管理者的全部数据，再加个联系指针连接起来（链表，哈希，树等），对学生的管理就变成了对链表的管理，对学生的褒奖工作就变成了对链表的增删查改

本质（先描述再组织）

管理理念：先描述，再组织，
可以转化成对目标的管理，
转化成对数据的管理

加载到内存的程序就叫做进程
系统中可能存在大量的进程，操作系统要管理进程
如何管理进程？

先描述，再组织
任何进程在形成的时候，操作系统要为该进程创建PCB，进程控制块（ 先描述，struct PCB 里面就是进程的所有属性，结构体描述），

OS 上面，PCB 进程控制块，就是一个结构体类型
在Linux系统中，PCB ->struct task_struct{ //进程的所有属性 }

类比shell和bash的关系
类比媒婆和王婆的关系

我们所有启动的程序的过程都是在系统上面创建进程

把程序运行起来，就是把程序加载到内存，就是把程序由磁盘加载到内存中变成一个进程
进程的属性
程序运行结束进程就结束了

有了进程控制块，所有进程管理任务与进程对于的程序毫无关系！！！
与进程对应的内核创建的进程的 PCB 强相关

进程=程序+操作系统维护进程的相关数据结构（更多的数据结构）（进程控制块）

pid：描述本进程的唯一标识符，原来区别其他进程

结束进程
kill -9 pid

ppid:获得其父的pid（在命令行上运行的命令，基本上其父进程都是-bash）

状态：任务状态，退出代码，退出信号等。
0
输出离他最近执行命令的退出码

优先级：相对于其他进程的优先级，CPU 只有1个，进程有非常多个，确认先后的问题，

程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址

内存指针：可以通过PCB 找到对应的代码和数据

IO状态信息：进程可能要进行的IO，（从输入设备读入）（输出设备读出），进程在进行IO，

记账信息：进程被os调度器调度的信息（os为了较为均衡的调用每个进程（获得cpu的资源（进程被执行））），有处理器时间总和，使用的时间限制，记帐号

上下文数据：（进程执行时处理器的寄存器中的数据）寄存器（当前正在运行的进程的临时数据）
时间片（单次运行每个进程的最大时间10ms，没跑完，排到最后等待继续运行），在cpu情况下，用户感受到多个进程都在运行（靠cpu快速切换完成的），进程在运行期间是由切换的，进程可能存在大量的临时数据----》暂时在cpu的寄存器中保存，

保护上下文
恢复上下文
虽然寄存器硬件只有一份，但是寄存器里面的数据是你这个进程的，走的时候，把寄存器里面的数据返回pcb里面，进入下一个进程，等待下一次使用，再进入时，再把之前的临时数据放回cpu

通过上下文的保护和恢复，我们可以感受到进程被切换的

ls /proc


exe就是当前执行的文件路径
cwd就是当前工作路径