Linux操作系统实验：进程控制与PCB理解

"操作系统第一次实验文档主要涵盖了操作系统中关于进程的基础知识和实验操作，包括查看PCB（进程控制块）结构，列出当前进程，显示进程状态以及进程树的观察。实验旨在让学生理解和掌握进程的概念、结构、状态，以及如何在Linux环境下进行进程控制。" 实验一进程的创建、撤销与控制是操作系统课程中的重要组成部分，它涉及以下几个关键知识点： 1. **进程概念**：进程是操作系统中运行程序的实例，代表了程序的一次执行过程。在多道程序设计中，进程是资源分配的基本单位，也是调度和并发执行的基本单位。 2. **进程结构**：进程通常由三部分组成：程序段、数据段和PCB（进程控制块）。程序段包含了可执行的指令，数据段存储了进程运行时的数据，而PCB则是操作系统用来管理和控制进程的关键数据结构。 3. **PCB（Process Control Block）**：PCB是操作系统核心用来记录进程状态和控制进程运行的信息结构。在Linux中，PCB由`task_struct`结构体表示，包含了如进程状态（通过`state`字段表示）、标志位（`flags`）、待处理信号（`sigpending`）等信息。 4. **Linux进程管理**：在Linux中，所有进程的`task_struct`结构体都保存在一个全局数组`task`中，通过指针`current`指向当前运行的进程。当创建新进程时，系统会在内存中分配一个新的`task_struct`结构并将其添加到数组中。 5. **进程状态**：进程有多种状态，如就绪、运行、阻塞等。在Linux中，`state`字段表示进程的状态，其值可以是-1（不可运行），0（可运行），或者大于0（停止）。 6. **进程控制命令**：实验要求学生熟悉并使用相关命令来查看和控制进程，这可能包括`ps`命令来列出当前终端上的进程，`top`或`ps -ef`来显示系统中的进程状态，以及`pstree`来显示进程树。 7. **进程并发执行**：通过实验，学生将理解并发执行的本质，即多个进程在同一时间段内交替执行，产生一种同时执行的假象。 8. **进程树**：在Linux中，进程可以通过父进程创建子进程，形成一种树状结构。`pstree`命令可以展示这种层次关系，帮助分析进程间的父子关系。 通过这个实验，学生不仅能深入理解操作系统中进程的基本概念，还能实际操作Linux系统，掌握进程控制的技能，这对于理解和应用操作系统原理至关重要。