【Linux】linux进程概念（冯洛伊曼体系、操作系统、进程详解）

关于冯诺依曼，必须强调⼏点：

• 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，所有设备都只能直接和内存打交道。

二、操作系统(Operator System)

操作系统的概念

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)。就比如我们常见的ios，

centos，cloros等等。

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）

设计os的目的

• 对下，与硬件交互，管理所有的软硬件资源

• 对上，为⽤⼾程序（应⽤程序）提供⼀个良好的执⾏环境

os核心功能

在整个计算机软硬件架构中，操作系统的定位是：⼀款纯正的"搞管理"的软件。

总的来说操作系统就像一个管理层，就好像大学中的领导、校长，他只需要获取信息进行管理、下达指令、比如默某同学挂科，管理层得到消息，并不会直接联系某同学，通知你的导员与你进行交流，而导员在其中就充当一个"驱动程序"的功能，而我们则更类似于底层硬件。

三、进程

进程的基本概念

通俗来讲：一个已经加载到内存中的程序叫做进程（任务），正在运行的程序叫做进程

细致来讲：进程是由内核PCB（process control block）数据结构对象加上你自己的代码和数据构成
通俗比喻

程序 = 菜谱（静态的文本 / 代码，存在硬盘里，不会自己动）

进程 = 厨师按照菜谱做菜的全过程（动态的、占用资源、有生命周期）

一个菜谱（程序）可以被多个厨师同时做（多个进程），比如你开两个微信窗口，就是两个微信进程。

进程的核心特征

1. 独立性

每个进程都有自己独立的内存空间、CPU 时间片、系统资源（比如文件句柄、网络端口），一个进程崩溃不会影响其他进程（比如浏览器崩溃，微信还能正常用）。

2. 动态性

进程有完整的生命周期：

就绪：进程准备好了，就等 CPU 分配时间片
运行：CPU 正在执行该进程的代码
阻塞：进程在等外部资源（比如读文件、网络请求），暂时让出 CPU

3. 并发性

操作系统通过 "时间片轮转" 让多个进程 "同时" 运行（比如你一边听歌，一边写代码，一边聊微信）------CPU 快速切换不同进程，人类感知不到停顿，看起来像并行。

进程控制块------PCB

一句话来解释

pcb就是操作系统用来描述、管理、记住一个进程的 "档案本"。

进程 = 一个人

PCB = 这个人的身份证 + 档案 + 病历 + 状态记录

PCB核心作用

进程切换靠的就是 PCB

进程 A 跑一半，CPU 要切去跑进程 B

操作系统把 A 的寄存器、PC、状态存到 A 的 PCB

把B 的 PCB 里的内容恢复到 CPU 寄存器

继续跑 B

没有 PCB，操作系统就无法实现多任务。

task_struct

task_struct：Linux 内核里的「进程身份证 + 档案本」

task_struct 是 Linux 内核中对 PCB（进程控制块） 的具体实现 ------ 简单说，PCB 是「进程控制块」的通用概念，而 task_struct 就是 Linux 内核里实实在在存放进程所有信息的结构体，是 Linux 系统中进程存在的唯一标志.

task_struct 里存了什么？

task_struct 是个超大结构体，内核源码里定义在 include/linux/sched.h 中，核心字段可以分为 6 类，

总结

task_struct 是 Linux 内核中 PCB 的具体实现，是进程的 "完整档案"；
核心作用是存储进程的 ID、状态、优先级、内存、资源等所有管理信息；
Linux 内核通过 task_struct 链表管理所有进程，进程切换 / 调度都依赖它。

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