【Linux】初步理解操作系统和进程概念

缺乏、安全感 2024-04-22 12:12 5阅读 0赞

## 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。

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> 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。

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## 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。

![21cd3bced93547919a673a7b8eef54e6.png][]

### 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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