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liunx:进程概念

作者:雪芙花
  • 2022-10-22
    湖南
  • 本文字数:1101 字

    阅读完需:约 4 分钟

一:冯诺依曼体系结构


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:


  • 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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