【Linux】初步理解操作系统和进程概念

news/2025/3/15 4:53:25/

一.认识操作系统

操作系统是一款纯正的 “搞管理” 的文件

那操作系统为什么要管理文件?

“管理” 又是什么?

它是怎么管理的?

为什么?

1.操作系统帮助用户,管理好底层的软硬件资源;

2.为了给用户提供一个良好,安全的环境

即操作系统通过管理好底层的软硬件资源,为用户提供一个良好,安全的环境。

 怎么管理?

操作系统里是有各种各样的很多的数据的,但是操作系统并不相信任何用户!

那它怎么为用户服务呢?

操作系统为了保护自己的数据安全,同时保证为用户提供良好的服务,操作系统以接口的方式提供给用户使用的入口,这就称为系统调用

接口是用C语言写的函数,所以调用接口时,也就是在调用函数。

所有访问操作系统的行为,只能通过系统调用来完成!

所以我们经常会发现,有一些软件在linux操作系统上行,可能到了windows操作系统就不行了,这是因为软件运行时一定会通过接口访问操作系统,不同的操作系统的接口可能并不完全一样,所以就造成了这种状况。

“管理”如何理解?

首先,既然有管理者,那么也就有被管理者。

1.管理者和被管理者并不需要见面就能完成管理;

2.那不见面该如何管理呢?-----通过被管理者的数据进行管理,所以管理的本质是通过对数据的管理,来达到对人的管理;

3.管理者和被管理者都不见面,该怎么拿到数据呢?-----通过执行者

来看上图:

操作系统就是管理者,底层硬件就是被管理者,驱动程序就是执行者

操作系统一定是通过驱动程序拿到底层硬件的数据,然后实现对底层硬件的管理,不能跨级访问!

操作系统在拿到数据后,首先对数据进行描述,C语言中对数据描述通常使用的都是结构体,操作系统也是这样,建立结构体来描述数据,然后把这些结构体组织起来,即用某种数据结构组织起来,所以操作系统里一定存在大量的数据结构!

总结成6个字:先描述,再组织!

回想我们写通讯录的时候,先建立一个结构体来描述一个人的信息,然后再加一个指针来找到下一个人的信息,这样就把联系人的数据组织起来了。


二.进程概念

可能我们再很多书上看到进程的概念都是:

一个正在运行的程序或是一个加载到内存的程序。

但事实上并没有这么简单。

PCB进程控制块

PCB进程控制块,,全称:process control block

PCB里包括该进程得各种属性,例如进程的编号,状态,优先级等等,可以说PCB是进程属性的集合。

PCB是一个非常庞大的结构体。

当一个程序被加载到内存时,操作系统会为这个程序创建一个PCB,PCB中描述了进程的各种属性,还有一些指针,他帮助操作系统找到这个程序的代码和数据,所以:

进程=内核PCB数据结构对象 + 程序的代码和数据

把这些进程组织起来,就变成了对某种数据结构的增删查改。

 task_struct

linux下的PCB是 task_struct,task_struct 是PCB的一种。 

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。


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