（11）Linux 进程以及进程控制块PCB

前言：章我们将带着大家深入理解 "进程" 的概念，"进程" 这个概念其实使我们一直在接触，只不过这个概念我们没有进行详细讲解罢了，本章我们就把 "进程" 好好地深入理解一番！引出进程的概念后，我们最后再讲解一下 PCB，针对什么是 PCB 以及为什么要有 PCB 等一系列问题进行讲解。

 进程的概念（Process）

什么是进程？ 

进程是一个运行起来的程序。 

什么是运行起来的程序呢，跑或没跑？跑起来的程序，和没跑起来的程序？我们不放首先来思考一个问题：

 思考：程序是文件吗？

是！文件在磁盘。一开始讲的冯诺依曼，磁盘就是外设，和内存与 CPU 打交道，它们之间有数据交互。你的程序最后要被 CPU 运行，所以要运行起来必须先从磁盘外设加载到内存中。因此，当可执行文件被加载到内存中时，该程序就成为了一个进程。

 先描述再组织

思考：操作系统中可能存在多个进程吗？ 

操作系统里面可能同时存在大量的进程！

既然如此，那操作系统要不要将所以后的进程管理起来呢？

当然要，不要不就乱套了？当前想调用哪个进程，想让哪个进程占用 CPU 资源，

想执行哪个资源，数据一大你不管怎么行？所以我们刚才再次讲解了操作系统管理的概念：

被管理对象的管理本质上是对数据的管理。那么 对进程的管理，本质上就是对进程数据的管理。

所以还是那句话 —— 我们需要 先描述再组织。

所以，当一个程序加载到内存时，操作系统做的不仅仅只是把代码和数据加入到内存，

还要管理进程，创建对应的数据结构。我们讲的是 Linux 操作系统，

Linux 操作系统的内核是 C 语言写的，所以我们管理进程，就要先描述再组织。

进程控制块（PCB） 

/* Process Ctrl Block */
struct task_struct {
    进程的所有属性数据
};

在操作系统中，我们把描述进程的结构体称为  (Process Ctrl Block) 。

在很多教材中，会把  称为 进程控制块。

想要管理就必须要 "先描述再组织" 。所以每个进程都要有  （task_struct）。

为什么我们的 task_struct 每个进程都要有呢？

因为这是为了管理进程而描述进程所设计的结构体类型，将来当有一个进程加载到内存时，
操作系统在内核中一定要为该进程创建 task_struct 结构体变量，并且要将该变量链入到全局的链表当中。要删掉一个进程，实际上就是遍历所有的链表结点，把对应进程的PCB和代码都释放掉，这就叫对链表做管理。最终你会发现，操作系统对进程的管理，最终变成了对链表的增删查改。

什么是进程？目前为止我们可以总结成：进程 = 可执行程序 + 该进程对应的内核数据结构 

系统接口

OS 为什么要给我们提供服务呢？因为计算机和 OS 设计出来就是为了给人提供服务的。

printf or cout  向显示器打印，显示器是硬件 

所谓的打印，本质就是将数据写到硬件。

你自己的 C 程序，有资格向硬件写入吗？你是没有资格这么做的。

操作系统不相信任何人的，不会直接暴露自己的任何数据结构，代码逻辑，其他数据相关的细节。

想做系统是通过 系统调用 的方式，对外提供接口服务的。

Linux 操作系统是用C语言写的，这里所谓的 "接口"，本质就是C函数。

我们学习系统编程，本质上就是学习这里的系统接口。

 进程查看

通过指令查看进程 

我们先创建一个 mytest.c 文件，然后写上一个死循环，每隔1秒就打印一句话： 

 生成 mytest 可执行文件后，使用 ldd 和 file 去查看：

对我们来说，既然它是 executable 那么就是可执行文件，它就是在磁盘上放着。

而我们使用的是云服务器，所以不是在你自己电脑的磁盘上，而是在云服务器的磁盘上放着。

接下来我们 ./mytest 去运行它，此时这个程序就变成了一个进程：

那么此时，在系统中我们可以使用  ps  查看进程：

$ ps aux
$ ps ajx
 
/* 含义 */
1）ps a     显示现行终端机下的所有程序，包括其他用户的程序。
2）ps -A    显示所有程序。
3）ps c     列出程序时，显示每个程序真正的指令名称，而不包含路径&#