Linux进程（一)进程概念

Posted 2022-12-07 -A7

进程的概念

程序；一系列有序的指令集合（就是我们所写的代码）
进程：进程就是程序的一次执行，是系统进行资源分配和调度的独立单位。
程序是一次没有生命的实体，只有操作系统执行它时，它才能成为一个活动的实体，也就是进程。同时，操作系统通过进程控制块（pcb),来对程序进程调度使用

操作系统如何控制和调度程序

按照冯诺依曼体系结构，所有的数据想要被CPU进行处理，第一步就是要将代码和数据加载到内存中

由于早期CPU的性能不足，无法同时调度所有文件，所以CPU使用了一种解决方法，也就是CPU分时机制。

CPU分时机制：通过极快的速度切换和调度运行所有程序，造成了同时运行的假象。

但是，我们这里存在着几个问题，CPU是如何在内存中找到每个程序的？CPU在来回调度时，如何能够保证从上一个位置继续运行？
所以操作系统为了能够完成这些操作，设置了一个用于描述进程信息的数据结构，也就是我们通常所说的PCB

进程控制块-PCB

操作系统为了能够使每个程序独立运行，在操作系统中为其配置了一个数据结构，也就是我们通常所说的PCB（Process Control Block），这个数据在Linux下是：task_struct
task_struct中的内容
标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
优先级: 相对于其他进程的优先级。
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: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据。
I／O状态信息:包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。 其他信息
PCB是操作系统对一个运行程序（也就是进程）的描述，操作系统通过这个描述来实现对程序的运行调度
操作系统正是通过一个一个的PCB来对运行中的程序进行调度使用。
CPU通过PCB中的内存指针来找到程序在内存中的地址，通过上下文数据来记录运行中程序的各种信息，通过程序计数器来找到这个程序即将执行的下一条指令的地址。