liunx:进程概念

简介: 输入单元:包括键盘, 鼠标,扫描仪, 写板等 中央处理器(CPU):含有运算器和控制器等 输出单元:显示器,打印机等

liunx:进程概念


一:冯诺依曼体系结构

1.png

输入单元:包括键盘, 鼠标,扫描仪, 写板等 中央处理器(CPU):含有运算器和控制器等 输出单元:显示器,打印机等


  • 冯诺依曼体系结构是我们理解操作系统的基础,
  • 关键是要明白CPU和内存打交到,外设和内存打交到
  • 重点是要明白数据流动过程,从外设到内存再到CPU


  • 强调的点:


  1. 这里的存储器指的是内存
  2. 不考虑缓存情况,这里的CPU能且只能对内存进行读写,不能访问外设(输入或输出设备)
  3. 外设(输入或输出设备)要输入或者输出数据,也只能写入内存或者从内存中读取。
  4. 一句话,所有设备都只能直接和内存打交道


二:操作系统(Operator System)


1. 概念:


任何计算机系统都包含一个基本的程序集合,称为操作系统(OS)。笼统的理解,操作系统包括:


内核(进程管理,内存管理,文件管理,驱动管理) 其他程序(例如函数库, shell程序等等)


  • 操作系统的定位是: 一款纯正的“搞管理”的软件


2.设计OS的目的


与硬件交互,管理所有的软硬件资源 为用户程序(应用程序)提供一个良好的执行环境


操作系统的作用


  • 一个整体的图:

1.png

  • 很形象的形容就是: 我们是站在操作系统的“肩膀”上去操控我们的电脑(通过调用操作系统提供的各种接口和服务)
  • 计算机管理硬件(先描述再组织)
  1. 描述起来,用struct结构体
  2. 组织起来,用链表或其他高效的数据结构
  • 系统调用和库函数概念
  1. 在开发角度,操作系统对外会表现为一个整体,但是会暴露自己的部分接口,供上层开发使用,这部分 由操作系统提供的接口,叫做系统调用。
  2. 系统调用在使用上,功能比较基础,对用户的要求相对也比较高,所以,有心的开发者可以对部分系统 调用进行适度封装,从而形成库,有了库,就很有利于更上层用户或者开发者进行二次开发。


三:进程


基本概念


课本概念:程序的一个执行实例,正在执行的程序等 内核观点:担当分配系统资源(CPU时间,内存)的实体。


task_struct-PCB的一种


在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。 task_struct是Linux内核的一种数据结构,它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息


task_ struct内容分类


  • 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[休学例子,要加图CPU,寄存器]。
  • 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


总结


liunx操作系统先利用task_ struct结构体保存进程的信息,再利用双链表的形式将他们组织起来,进行管理

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