进程（Process）和操作系统（Operation System）

操作系统

操作系统是计算机中最重要的一个软件。

市面上最常见的操作系统有：windows，Linux，MacOs，IOS，Android。

操作系统的作用

操作系统的作用通俗讲是搞管理，可以分为对上和对下：对上是要给软件提供一个稳定的运行环境（我们现在后台所运行的各种软件，都是在Windows这个操作系统之上所运行的）；对下是管理所有的硬件设备。

操作系统的还一个重要工作是会让用问题的程序只影响自身，而不去影响别的程序。

操作系统如何进行管理

操作系统进行管理分为描述和组织。

描述：操作系统要进行管理硬件资源和软件资源，需要一些“结构体”进行描述硬件和软件的属性。

组织：把若干个对象通过数据结构串起来，方便后续的增删改查。

操作系统的BUG

操作系统也会遇到BUG，例如windows会出现蓝屏情况（Windows特有的情况），这就是操作系统中的驱动程序（在操作系统内部运行）出现bug，导致蓝屏。

进程（Process）

操作系统要管理的软件和硬件资源很多，但进程这一软件资源很重要。

”运行起来的程序“在计算机术语中叫进程，当运行一个程序（双击一个.exe），就会在操作系统中生成一个或多个进程，每个进程都要消耗一定的系统资源。

在操纵系统中，进程是资源分配的基本单位。

进程管理

操作系统会对进程进行管理。

描述：操作系统会通过一些结构体把一个进程的关键属性描述出来——PCB（（Process Controtll Block）进程控制块）

组织：操作系统会通过一些数据结构（最典型是链表）将上面得结构体对象串起来（不可以使用数据库表示进程，数据库本质上是在操作系统上的一个软件，数据库是先有数据结构，再有数据库）。

那么所谓的创建进程：创建一个新的PCB对象，将它插入链表。

销毁进程：将链表上的PCB对象进行删除，释放。

进程使用CPU资源（进程调度）

并行：同一时刻，两个处理器核心，分别运行两个进程。

并发：一个处理器核心，通过”分时复用“的方式，运行两个进程。

CPU中的处理器在同一时刻，要处理两百个进程，所以操作系统在实际执行过程中会同时进行并行和并发。

进程PCB的关键属性

1）PID（进程的ID）

进程在系统上的身份表示，不会重复（当前计算机，同一时刻）。

2）内存指令（一组/多个）

进程在执行时，要申请一系列的内存资源，因此，操作系统就要能够知道，每个进程的整个内存空间中分成了哪几个区域，每个区域什么样的作用。而通过内存指针，操作系统就可以知道，哪里可以找到数据，哪里可以找到指令。

这里体现了进程使用”内存资源“。

3）文件操作符表

硬盘资源，也是重要的资源，操作系统通过”文件“进行管理硬盘，进程在使用某一文件时，就是在访问相应的硬盘空间。

进程进行访问文件，需要打开文件才能访问，那么如果打开成功，就会得到一个文件描述符，而一个进程在运行时会打开多个文件，就会得到多个文件描述符，这些文件描述符通过数组/顺序表就得到了文件操作符表。

体现了进程使用硬盘资源。

4）状态

有些进程不方便被CPU调度执行，有些方便。

状态有很多种，其中最重要的两个：

就绪状态：进程随时可以调度到CPU上。

阻塞状态：进程随时可以进行调度。

5）优先级

CPU给进程分配的资源不同。

6）上下文

一个进程在进行运行的时候，会有一系列的中间状态，当进程被从CPU上调度走时，就需要把这一中间结果保存，等下次进程重新回到CPU上时，就把中间状态恢复，继续执行，类似于”存档“。

7）记账信息

PCB会在记录该进程在过去在CPU上一共执行了多久/执行了多少次。

可以识别出是不是某个进程太久没在CPU上执行。