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什么是进程/任务（Process/Task）
PCB的具体信息
1.pid 进程的身份标识
2.内存指针
3.文件描述符表
4.进程状态
5.进程优先级
6.进程上下文
7.进程 记账信息
虚拟地址空间
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什么是进程/任务（Process/Task）
每个应用程序运行于现代操作系统之上时，操作系统会提供一种抽象，好像系统上只有这个程序在运 行，所有的硬件资源都被这个程序在使用。这种假象是通过抽象了一个进程的概念来完成的，进程可以 说是计算机科学中最重要和最成功的概念之一。
进程是操作系统对一个正在运行的程序的一种抽象，换言之，可以把进程看做程序的一次运行过程； 同时，在操作系统内部，进程又是操作系统进行资源分配的基本单位。
对进程的管理
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描述：详细的表示清楚一个进程有哪些属性/信息
使用一种结构体来描述，结构体(PCB，进程控制块)里面包含一个进程的各种信息，
-
组织：通过一定的数据结构，把若干个用来描述的实体，放到一起，进行增删改查
系统通常会使用 双向链表 这样的结构来把这些 PCB 组织在一起
创建一个进程，本质上就是创建 PCB ，并且加入到链表上
销毁一个进程，本质上就是从链表上删除对应的 PCB 节点
查看任务管理器的进程列表，本质上就是在遍历这个 链表
注意：
一个进程可能是一个 PCB 也可能对应多个
系统这里管理 PCB 的链表也不一定是一个
PCB的具体信息
任务管理器中查看
命令行窗口查看
1.pid 进程的身份标识
一个主机，同一时刻，这些进程的 pid 是唯一的 通过 pid 来区分一个进程
2.内存指针
描述进程持有的 内存资源 一个可执行文件双击后开始运行，操作系统把文件中的核心数据(要执行的指令和指令依赖的数据)加载到内存中 既然要创建进程，势必要给进程分配空间，然后这个内存空间上就有很多区域。有的区域存放指令，有的区域存放数据，还有的用来维护运行状态
3.文件描述符表
描述进程持有的 文件资源 每个进程都可以打开一些文件(文件其实是存储在硬盘上的数据) 文件描述符表里面就记录了当前进程都打开了哪些文件
上面两条可以说明 进程 是操作系统分配资源的基本单位
以下几个属性都和“进程调度”有关系
为什么要有“进程调度”
资源有限，需要合理安排 CPU 资源。进程可以有很多个，但是 CPU 只有几个(例如8核CPU，只能同时跑8个进程)
“进程调度”是什么
所谓的进程调度就是通过“并行”和“并发”的方式让计算机可以“同时”执行多个进程(任务)
“并行”和“并发”
并行执行 每个 CPU 核心上都可以独立的运行一个进程(运行进程的相关指令)，多个 CPU 就可以同时独立运行多个进程
并发执行 一个 CPU 核心 先运行一个进程1，再运行进程2，再运行进程3，只要微观上切换的速度足够快，宏观上看起来就好像3个进程同时运行一样
4.进程状态
一个进程的生命周期可以划分为一组状态，这些状态刻画了整个进程。进程状态即体现一个进程的生命状态。
进程状态大致可以分为三个状态(也可以细分为五个状态)
（1）运行(running)态：进程占有处理器正在运行。
（2）就绪(ready)态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。
（3）等待(wait)态：又称为阻塞(blocked)态或睡眠(sleep)态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。
5.进程优先级
系统调度的时候就会根据优先级，来给进程安排时间 创建进程的时候可以通过一些系统调用来干预优先级的(相对的)
6.进程上下文
进程在 CPU 上执行了一会之后，要切换给别的进程，就需要保存当前运行的中间结果(存档)，下次再轮到它执行的时候，就恢复之前的中间结果(读档),继续往下执行
对于进程来说，上下文 就是 CPU 中间的寄存器的值(寄存器的值就包含了运行的中间结果，需要把这些结果保存到 PCB 的上下文信息中(内存))
7.进程 记账信息
每个进程在 CPU 上执行了多久，统计信息，辅助调度的效果 执行进程的时候，虽然有优先级，但是还是不希望让有的进程完全受到 CPU 的 青睐
记账信息的单位不是时间为单位，而是执行指令的条数
这样使得进程调度更加均衡，避免发生 CPU 完全没有执行某个进程
虚拟地址空间
虚拟地址空间会给每个进程安排一些内存资源
看一下直接分配内存会有什么问题
假设出现极端的情况，线程1 中，出现了 内存访问越界 这样的操作就可能影响其它进程。保存了一个无效的内存地址(野指针)，通过解引用对该块内存进行操作。
即不能让 进程1 这里的指针越界操作，影响到进程2
上述操作会产生进程间的相互影响 为了解决这个问题，就需要让每个进程都有各自的内存空间(活动范围)不要让这些进程的活动范围重叠 给每个进程划分内存空间，都叫做“虚拟地址空间”(不是真是的物理内存地址)，通过专门的设备 MMU 来完成 虚拟地址 到物理地址之间的 映射。
MMU 就可以针对这里的地址进行校验，如果是非法地址，直接就通知进程(比如把进程给杀死)从而及时止损，避免影响到其他进程的运行
针对 进程1 和 进程2 来说，能够访问的内存空间，就只是0x0000-0xFFFF 这一段 如果不小心访问了更大的内存空间，在 MMU 映射的时候就能及时发现，从而避免对物理内存产生影响
使用虚拟地址空间，就认为进程之间存在了“隔离性” 一个进程是不能直接访问另一个进程内存数据的，防止干扰的操作，提高了系统的稳定性。不会说某个进程出现bug影响到其他进程
新的问题
有了隔离性之后，虽然进程是稳定了，但是也有新的问题
有些需求场景，就是需要多个进程相互配合的 进程隔离了，此时进程之间就很难进程交互了
所以系统又引入了一个机制 进程间通信
找一块 多个线程 都可以访问到的 公共资源，然后基于公共资源来交换数据
这块公共资源可以是一块内存，也可以是一个文件，还可以是网卡......
进程是要求要有独立性的(相互之间不影响) 进程如果需要进程通信，就需要使用特定的进程间通信机制(基于文件，基于 socket(网卡))
虚拟地址空间(进程独立性)和进程间通信的配合类似面向对象中的“封装” 对于程序员的“自由”的限制
这种限制其实是有益的，条条框框越不容易出错，自由会出现各种错误
