一个程序从磁盘以文件的形式加载到内存之后，已经变成了进程！

引入管理者和被管理者

1、管理者和被管理者不需要见面！（例如学生和校长！）

2、管理者在不见被管理者的情况下，如何做好管理呢？只要能够得到管理信息，就可以在未来进行管理决策！（管理的本质：通过对数据的管理，达到对人的管理）

3、管理者和被管理者面都不见，怎么才能拿到数据？

通过辅导员（本质上也是执行者 ---> 执行校长的命令）

例如网卡出现问题，这时，驱动程序会将有问题的数据报告给操作系统，此时操作系统检测到硬件网卡出现问题，操作系统自动修复，如果修复不了就向上报给用户说明故障！

如果学生（硬件）太多，此时操作系统会将学生按照结构体的类型整理起来！

类似于链表结构！此时10000个学生就会有10000个结构体对象！

此时，成功的将对学生（硬件）的管理工作，改为对链表的增删改查！

软硬件的数量太大！此时操作系统会根据软硬件的属性进行分类（描述的过程），然后再将分类好的结果按照数据结构的类型进行管理（组织的过程）！

在操作系统中，管理任何对象，最终都可以转化为某种数据的增删查改！（先描述再组织！）

先描述再组织：面向对象编程的核心思想也是！（例如clsaa类）

操作系统改成为硬件的管理对链表的增删查改（这一过程称为---建模）---> 计算机只能这么做！

操作系统中一定存在了大量的数据结构！

如果我们使用printf函数打印东西到显示器上面！（这个过程是从上到下依次贯穿的！）

因此对于C/C++的库函数(lib)和系统调用的关系是上下层的关系！（上下层的调用和被调用的关系！）

总结：

1、计算机管理硬件

• 描述起来用struct结构体（因为操作系统就是C写的！）
• 组织起来，用链表或者其他高效的数据结构！

2、系统调用和库函数

• 在开发角度，操作系统对外会表现为一个整体，但是会暴漏自己的部分接口，供上层开发使用，这部分由操作系统提供的接口，叫做系统调用！
• 系统调用在使用上，功能比较基础，对用户的要求相对比较高，所有，有心的开发者对部分系统调用进行了适度的封装，从而形成了库！有了库，很利于更上层用户或者进行二次开发！

一、再谈进程 

1、引入

如果进程有成千上百个，操作系统怎么对进程进行规划呢？

也是先描述再组织！！！

一个被加载到内存中的程序，也叫做进程！（进程也叫任务）

也有的教材说：正在运行的程序叫做进程！

正常情况下我们写的myprocess.c和myprocess可执行程序都位于磁盘当中！

此时如果我们运行./myprocess，就会形成一个进程！

开机的本质就是把操作系统从外设搬入到内存当中！！！

就例如我们如果想要运行./myprocess，需要将其加载到内存中，再由CPU进行处理！！！

一个操作系统，不仅仅只能运行一个进程，还可以同时运行多个进程！

操作系统必须对所有的进程管理起来！如何管理呢？--->  先描述，再组织！！！

任何一个进程，再加载到内存的时候，形成真正的进程时，操作系统要先创建描述进程的结构体对象------PCB（process ctrl block）------ 进程控制块

人是怎么辨别一个事物或者对象的？（通过属性认识的！！！）

当属性够多的时候，这一堆属性的集合，就是目标对象！！！

同样的，描述一个进程的时候，如果进程的描述属性足够多，那么我们就可以确定具体的进程！！！（本质就是面向对象！！）

因为操作系统是C语言写的，所有进程本质就是操作系统中的一个结构体类型！！！

PCB是一个结构体，里面存放用于区分不同进程的属性，例如：进程的编号，进程的状态，优先级，相关的指针信息（通过指针找到对应的代码和数据），(struct PCB* next)(可能是以链表的形式进行描述多个进程的)......

PCB也被加载到内存中！而当我们运行一个可执行程序，代码和数据可会被加载到内存当中！此时，我们可以自己给进程一个定义：

内核PCB数据结构对象 + 自己的代码和数据     ---- >进程

但是通常操作系统管理进程不看代码和数据，仅仅是通过PCB对象来管理！

当有多个进程的时候，操作系统会根据PCB创建对应的PCB结构体对象！这个结构体对象可以找到自己原来的代码和数据！

此时，在操作系统中对进程的管理变成了对链表的增删查改！！！

因此，此后操作系统对进程管理都是对PCB结构体对象进行管理！！！

上述步骤，任何操作系统都是这样子定义来的

2、那么具体Linux是怎么实现的？

在不同的操作系统，windows/Linux/mac实现的差别有所不同！

课本上称之为PCB，但是在Linux系统中称之为PCB：task_struct;

task_struct是PCB的一种！

• 在Linux系统中描述进程的结构体叫做task_struct;
• task_struct是Linux内核的一种数据结构（一种自定义类型），它会被装载到RAM（内存）里并且保存进程的信息！

• 标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。（唯一的一个编号！）
• 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
• 优先级: 相对于其他进程的优先级。
• 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。（进程在运行的时候会经常被其他事物影响而停止或者中断，此时记录下运行到当前位置的地址，方便后面接着运行！）
• 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针（方便找到对应的数据）
• 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。
• I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
• 记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
• 其他信息

小总结：

• pcb -> task_struct 结构体里面包含了进程的所有属性；
• Linux中如何组织进程  ---> Linux系统中，最基本的组织进程采用task_struct的方式，采用的是双链表组织的（一个PCB对象可能不止在链表中，还有可能在二叉树等其他数据结构中！）

例如使用PCB_*next链入链表；使用PCB_*queue链入队列；

对进程的管理工作，取决于将进程放进那个被管理的数据结构类型中！

3、查看进程的相关属性

ps命令可以查看属性；

运行两个一模一样的程序会生成两个进程！

• PID就是其中进程唯一的ID值，用于区分不同的进程；

Linux系统中存在一个目录

ls /proc

可以通过 /proc查看当前系统下的所有进程；

下面的grep -- color=autor 实际上就是grep对应的进程！

grep的关键字里也有process，因此当它在执行过滤系统当中的进程时，首先会把自己变成进程，然后自己才会被CPU调度，执行自己的过滤代码！

通过ls查看会发现根据ID号码排列的一个个目录， 系统当中启动的所有进程，默认会在 /proc下面创建一个以该进程PID命名的文件夹！该目录下保存了进程的大部分属性！

ls /proc/20639

可以改看该PID下进程的相关信息

如果此时再将程序关闭，会发现文件夹消失！

再次运行后进程的PID号码发生改变！（大概率会发生改变）

proc目录中包含的是系统动态目录下的相关进程的信息！

cwd  --- > current work dir 指的是当前进程的工作目录

在C语言中，如果使用fopen创建一个文件，这个文件一般在当前目录下存放！

且为什么在一个目录下touch test.c是在当前目录下创建的？

实际上，当touch这个指令运行起来变为进程，默认进程在哪个目录，这个进程所在的目录就是当前目录！（PCB属性会记录当前所在的Linux的绝对路径为但当前路径！）

实际上fopen在运行的时候会将"log.txt"拼接到cwd的后面！