操作系统笔记01:初识操作系统

目录：

• 冯诺依曼体系结构
• 操作系统概念
• 进程与进程状态

冯诺依曼体系结构

输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等
输出设备：显示器、打印机等

注：此处存储器指内存
硬盘既能作为输入设备，也能作为输出设备
CPU在数据层面不和外设打交道，仅和内存打交道

一切设备都只能和内存打交道

操作系统概念

操作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。 ——百度百科

操作系统由内核和其他程序构成。
操作系统的核心工作是管理
如何进行管理：先描述（struct结构体），再组织（链表等数据结构）

进程

进程是程序执行时的一个实例。——《深入理解Linux内核》

进程：进程要执行的代码+操作系统管理进程的相关数据结构
进程与程序的区别：存储位置不同(进程：内存 程序：磁盘)

描述进程——PCB

进程的内容存储于进程控制块中，Linux系统中为task_struct

task_struct内容：

• 标识符（PID）
• 状态
• 优先级
• 程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址——保存正在执行的指令的下条指令的地址；由PC指针指向；每个程序都有
• 内存指针：包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其它进程共享的内存块的指针
• 上下文数据程序执行时处理器的寄存器中的数据
• I/O状态信息
• 记账信息：处理器使用时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记帐号等
• 其他信息

组织进程

在内核源码中。所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里

查看进程

ps aux查看系统内所有进程
进程信息存在于/proc系统文件夹中

进程状态

• R (running)，可执行状态&运行状态(在运行队列里的状态)，如果一个进程是“R”状态，不一定在CUP上运行
• S (sleeping)，进程等待事件完成，可中断的睡眠状态,可处理signal
• D (dis sleep)，硬盘休眠，不可中断的睡眠状态（深度睡眠）,一般在写入数据时，无法被操作系统杀死，不对外部做任何反应
• T (stopped)，停止状态,可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行
• t (tracing stop)，追踪状态debug时
• X (dead)，死亡状态
• Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)，退出状态，进程成为僵尸进程。不可被kill,　即不响应任务信号,无法用SIGKILL杀死
  

孤儿进程：父进程提前退出，子进程就被称之为“孤儿进程”，孤儿进程会被1号init进程领养，由init进程回收