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这篇文章，我们主要分析一下进程。

之前，我们讲过了冯诺依曼体系架构， 我们常见的计算机，像笔记本，或者不常见的计算机，像服务器，大部分都遵守冯诺依曼体系。

截止目前，我们所认识的计算机，都是又一个一个的硬件组件组成的。

主要包括三个部分：

输入单元、中央处理器、输出单元 

 关于冯诺依曼结构，我们需要知道的有几点：

• 这里的存储器指的是内存
• 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）
• 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
• 一句话，所有设备都只能和内存打交道

操作系统

什么事操作系统

我们这里主要讲三个部分，分别是什么是操作系统，为什么要有操作系统，以及操作系统是怎么样工作的。

首先，什么是操作系统：

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)。这个是官方的解释

那什么是操作系统呢？

操作系统其实就是一个管家，他可以帮助你完成好你想做的事情。

由于操作系统大部分写的时候都是使用的C语言，少部分使用的汇编，汇编的作用主要是开机的时候识别操作系统。

每一种硬件的底层都需要对应的驱动程序，因为并不是操作系统直接访问的。驱动程序就像是操作系统伸出的触手一样，可以帮助操作系统更好的管理硬件，这个驱动程序要么是操作系统自带的，要么是对应的硬件所要下载的。

操作系统的作用

那为什么需要有操作系统呢？

• 对下管理好软硬件资源，对上提供良好的用户体验
• 对下要进行软硬件管理，保证底层稳定，高效，安全，能进行良好的工作
• 对上提供一个稳定、高效、安全的运行环境

操作系统是怎么样进行管理的

其实，管理的本质是对数据进行管理。

就像你的老板，就像校长，是可以通过各种各样的数据来了解你的具体情况，从而可以对你进行管理。

而在这个其中，是存在着一个中间人的角色的。

中间人的作用是，对上获取数据，对下执行决策工作。这个中间人，就是操作系统。

那，这个是怎么样进行管理呢？

比如说你的校长，是怎么样通过数据来了解你呢？，这个时候就存在着一个结构体，比如说

struct student
{
	名字
	性别
	成绩
	struct student*next;
}

通过这个结构体组成的单链表就可以实现对于数据的控制。

对学生的管理，变成了对链表的管理，转化成了计算机的语言。

在管理者层面上，我们对所有被管理对象，构成节点，把所有的节点按照链表的形式连接起来。

那，相对应的，操作系统是如何管理硬件的呢？

在操作系统内部封装了一个结构体

通过链表连接，形成了一张，device_list

struct device
{
	//name
	//status
	//id
	
}

 所以，我们在操作系统内部，看到的将全是链表，这个就是所谓的先描述，再组织，我们先对每个的性质进行描述，然后将每个节点连接起来。

任何计算机语言，都遵循先描述，再组织

所以，为什么现在所有的主流面向对象语言，都要提供面向对象的，标准库。

因为语言的本质是为了对各种对象进行管理，所以要有各种各样的管理工具，而语言中的面向对象，实质上是提供先描述的能力，而语言中的各种库，提供的是在组织的能力。

而操作系统的操作，其实都是对于数据结构的增删查改。

所以，我们其实可以想到，一定是现有的操作系统，再有的C语言。

那么，为什么会有数据结构呢？

最开始只有语言和操作系统，随着软件越来越大，写任何软件，都需要先描述再组织，进行组织的学科就叫做数据结构。

那么，为什么主流是面向对象呢？

面向对象其实就是怎么把一个对象描述起来，用语言进行先描述，提供各种各样描述的能力。

在银行当中，其实也是这个样子，银行本身就是一个系统，他有仓库，有收钱的地方等等。

而在银行当中，也存在着一个职位，叫做维护人员，他们负责维护底层的设备，使得底层的设备正常的运转，这个其实就像是操作系统当中的驱动程序，使得底层的硬件能够正常的运行。

而对于银行来说，银行系统是不相信任何人的，但是又要对外提供服务，所以，银行设置了各种各样的窗口，这个是银行开放的表现，对于操作系统来说，肯定也是不能随意的让用户修改自身的数据的，所以，它也把自己封闭起来，并且，它也提供了各种各样的对外的接口（系统调用），这种接口都是C语言式的接口，因为操作系统就是由C语言写的，所以对于C/C++，可以直接的使用系统调用。

比如说，我们向显示器进行打印，本质是对硬件进行写入，但是是不能直接写入了，而是通过系统调用。

对于系统调用来说，只要系统调用时C语言的接口，注定了所有软件的底层，都与C/C++有关。

而在银行当中，来的用户肯定也存在那种不识字的人，对于这种人，使用窗口的成本也很高，这个时候，就存在着另外一种岗位，叫做大堂经理。这个大堂经理，就像是操作系统当中的服务层，库。

系统调用接口，需要对系统有着一定的了解，对于一般的程序员来说，使用起来是比较麻烦的，所以我们封装成了库，直接使用库就可以了，比如说（C语言库，C++库），比如说，printf和scanf，还有图形化界面。

安卓的底层是Linux（内核）

什么叫做进程

操作系统是一个软件，所以开机后第一个加载的，就是操作系统。

操作系统最核心的工作就是进行进程管理，操作系统管理进程依靠的是进程的属性数据，在操作系统当中，加载一个进行，不止加载可执行程序到内存，还要加载进程的属性（这个叫做PCB，也可以说叫做task_struct）

 struct task_struct
 {
	 int pid;
	 int status;
	 int prio;
	 void* memptr;
	 .....
	 struct task_struct*nexr;
	
 }

 操作系统是如何对进程进行管理的呢？

先描述，再组织，先定义成某种结构体，在系统层面上进程的属性，结构体里面也有某种链接字段

对进程的管理，也就是对某种数据结构的管理。

所以说，其实什么叫做进程呢？

进程就是内核数据结构+程序的代码和数据

调度运行的时候，进程呈现出了动态的特征（被os调用，运行），从CPU上拿下来，拿上去。所以进程就像是运行起来的程序。

那为什么要有PCB呢？

因为操作系统要管理进程，可能存在多个进程，所以要先描述，在组织。

好了，本次的文章就到这里了，我们下次再见。