“无论你走得多慢，总比停下来要好。”
对于操作系统内核来说，里面包含的功能是非常多的，其中有一个功能和日常开发，息息相关。
进程管理：
进程（process/task）：进程就是正在执行的应用程序。
说到一个应用程序，有两种状态：
- 没有运行的时候，是一个exe文件，存储在硬盘上的
- 运行的时候，exe就会被加载到内存中，并且CUP执行里面的指令 --> 进程
打开我们的任务管理器就可以看到我们正在运行的应用程序(进程)
这些进程,操作系统都要去执行的,执行进程里面的指令,是需要硬件资源的!
我们可以看见图中消耗了CPU,内存,硬盘,网络等资源的 .
进程是操作系统,进行资源分配的基本单位
进程管理:
- 描述 通过结构体/类,把进程中的各种属性,表示出来(主流系统差不多都是 c/c++实现的,广泛用到结构体 struct) (对于 linux 操作系统来说,使用 "PCB" 这样的结构体来描述进程信息的).
- 组织 通过数据结构,把多个上面的结构体,串起来,并进一步的进行各种增删查改.(简单的认为,是通过链表的方式,把上述的多个 PCB 串到一起 )
创建新的进程,就相当于创建了一个 PCB 结构体,并且插入到链表中.销毁进程,就是把 PCB 从链表上删除掉,并且释放掉这个 PCB 结构体,查看进程链表,就是在便利这个链表,依次显示出对应信息.
PCB 其实是一个非常复杂的结构体,里面包含的属性是非常多的,这里就只讨论一些关键的信息:
1.PID 进程的标识符
同一时刻,一个机器上的多个进程之间, PID 是唯一的,不会重复.系统中的很多操作,都是通过 PID 找到相应的进程的.
2.内存指针 (一组)
描述进程依赖的指令和数据都在内存的哪个区域,操作系统运行 exe,就会读取 exe 中的指令和数据,加载到内存中(内存地址). (侧面表示出,进程的执行是需要一定的内存资源的).
3.文件描述符表 (顺序表/数组)
描述了进程打开了哪些文件,对应到硬盘上的数据.(侧面表示出,进程的执行是需要一定硬盘资源的!!!)
下面的几个属性,相互配合,组成了进程调度的核心逻辑!
进程调度:
CPU负责执行,CPU每个核心都可以执行一个进程,假设一个计算机只能同时执行 12 个进程,那么其他进程该怎么办呢?
操作系统,采用"分时复用"的方法来进行操作.
"分时复用":这个时刻,cpu 运行 进程1,运行一会儿后,cpu 运行 进程2,过一会儿运行 进程3.......
由于 cpu 的运算速度非常快,使上述的切换速度,也是非常快的,肉眼察觉不到!站在宏观角度,同时执行,"并发执行".
当前的操作系统,都是"多任务系统",同时可以运行多个进程.现在有了多核心 cpu,此时每个核心和核心之间,微观上也能同时执行不同的进程.
接下来的这几个属性,就是用来支持 并发执行调度过程的.
在此之前,我先假设出一种情况,来便于大家来了解下面的几个属性:
假设我是一个好看的女生,我想找一个有钱,帅气,会哄人的男朋友。这种是很难找的，所以我一下耍了三个男朋友，A：有钱的富哥 B：帅气的小哥 C：没钱而且不帅，但是会哄人会提供情绪价值
那么我就需要进行“时间管理（分时复用）”了，进行巧妙地安排，不能让他们感知到对方的存在！
比如我安排一个时间表：
周一周二周三，和A进行约会 周四和周五，和B进行约会 周六，和C约会
周日的话，就寻找新的目标！
4.进程的状态:
比如，正常情况下，ABC都是“随叫随到”的。此时，ABC所处的状态就称为“就绪状态”。
就绪状态的进程，是可以随时被调度到 CPU 上进行执行的。
比如，有一天，B 外出出差了，B此时无法“随叫随到”了。此时，B处于的状态，称为“阻塞状态”。
阻塞状态的进程，无法调度到 CPU 上执行，之所以阻塞，是因为要做一些其他的工作，比如 进行Io 操作（读写硬盘/读写网卡……）。
除了上述的之外，进程还有其他的状态。
5.进程的优先级：
根据上面的时间安排中，可以看出A的优先级是最高的，C的优先级是最低的。这个就不用多说了把，A他有钱呀，可以给我提供更高的价值！如果我的心情比较好的话，就不需要C来哄了。假设心情糟糕的时候，此时C来哄一哄那确实是比较香的哈！
进程的优先级是一个操作系统中用于调度进程执行的关键参数。每个进程都会被分配一个优先级，系统通过这些优先级来决定哪个进程应该获得CPU时间。
6.进程的上下文：
分时复用，一个进程执行一会儿之后，就要从 CPU 上调度走，过一段时间，还会调度会 CPU，就要沿着上次的执行结果，继续往后执行。
有一天，和A约会的时候，A给我说，下个月他的妈妈过生日，想让我帮他买个礼物，让我提前物色物色。我约会结束之后，就需要把今天约会的核心结论，记录到本子上“下个月，给A的妈妈买礼物”。
第二天，和B约会的时候，B给我说，下个月他的爸爸过生日，想让我帮他买个礼物，让我提前物色物色。我约会结束之后，就需要把今天约会的核心结论，记录到本子上“下个月，给B的爸爸买礼物”。
如果我不去记录这些东西，就可能会出现问题：
比如过几天之后，A问我准备的咋样了。 我说我给咱爸精心挑选了个五匹狼。 A：？？？
B问我准备的咋样了。 我说我给咱妈精心挑选了个老花镜。 B：？？？
此时就会出现问题，搞不好会发现对方的存在。
7.进程的记账信息：
在进程优先级的加持下，使不同的进程，吃到的资源，差异越来越大！
像上面的，我给C安排的时间比较少。随着时间的推移，C感觉到我对他逐渐冷淡，他在攒了一次次失望过程中，逐渐的灰心意冷，不想在继续舔我了。
我为了不失去 C，就需要适当的给 C 多来点甜头。某段时间，专门给 C 多安排点时间，并且准备点小礼物或者小惊喜。把他安抚好之后，再继续安排少一些的时间（毕竟，AB给我提供的价值更大）。
操作系统统计每个进程在 CPU 上执行的时间，根据这个来进一步调整调度的策略！
这几个属性相互配合，共同构成了进程调度的核心逻辑！
"这只是我们讨论的开始，未来还有更多的内容等着与您分享。请继续关注，我将分享更多的有趣的知识，让我们一起进行深入探讨……"
以上便是本期内容了，欢迎收看！
