進程是什麼？
進程就是運行中的程序，但這個概念是抽象的，我們應該更深入、更具體的學習進程
在學習進程之前，我們首先應該對操作系統有一個初步的瞭解
任何計算機系統都包含一個基本的程序集合，稱爲操作系統(Operator System)，操作系統的一個主要功能就是管理所有的軟硬件資源，我們可以通過一個例子來理解“管理”的含義：
比如說在學校裏，校長是管理者而學生是被管理者，校長是怎樣管理學生的呢？假如一個學生犯了非常嚴重的錯誤，校長要開除他，這個時候校長不一定非要當面見到這個學生跟他說你被開除了，即使是口頭上告訴學生他被開除了其實也並沒有實際意義。真正的管理是，校長先採用一種方式來“描述”被管理的學生，比如給每個學生建立學籍檔案，學籍檔案中包含了學生的姓名學號年齡年級班級等等非常多的信息，當完成了“描述”之後，校長再用某種方式將這些描述信息“組織”起來，比如按學號排序後將所有學生檔案放進檔案室中。校長通過“先描述，再組織”的方式就完成了對學生的管理，現在他再想開除一個學生，只需要刪除學生的檔案就好了
這個例子和操作系統管理進程的方式異曲同工，簡單的說，進程其實是一個抽象的概念，所以當操作系統想要管理內存時，就先需要對其進行描述，將每個進程所需要用到的信息保存起來，然後就可以對這些不再抽象的信息進行組織，這就是操作系統管理進程時“先描述，再組織”的過程
PCB——對進程的描述
學生檔案是對每個學生的描述，其中含有學生的姓名學號年齡年級班級等信息，那麼操作系統對進程的描述是什麼，其中又包含哪些信息？
進程信息被放在一個叫做進程控制塊的數據結構中，也就是PCB(process control block)，Linux操作系統下的PCB是task_struct，重點需要掌握的就是這個結構體中的部分內容
在task_struct中，內容被大致分成幾類：
- 標示符: 描述本進程的唯一標示符，用來區別其他進程
- 狀態: 任務狀態，退出代碼，退出信號等
- 優先級: 相對於其他進程的優先級
- 程序計數器: 程序中即將被執行的下一條指令的地址
- 內存指針: 包括程序代碼和進程相關數據的指針，還有和其他進程共享的內存塊的指針
- 上下文數據: 進程執行時處理器的寄存器中的數據
- I／O狀態信息: 包括顯示的I/O請求,分配給進程的I／O設備和被進程使用的文件列表
- 記賬信息: 可能包括處理器時間總和，使用的時鐘數總和，時間限制，記賬號等
- 其他信息
要理解上面這些信息，首先需要知道，CPU在任何一個時間點都只能運行一個進程，但是對於現代操作系統來說，“同時”都有很多進程在運行，比如我們可以在聊QQ的同時聽音樂，這是如何做到的？答案就是CPU的運行機制之一——時間片輪轉機制(RR調度)：
時間片輪轉法（Round-Robin，RR）主要用於分時系統中的進程調度。爲了實現輪轉調度，系統把所有就緒進程按先入先出的原則排成一個隊列。新來的進程加到就緒隊列末尾。每當執行進程調度時，進程調度程序總是選出就緒隊列的隊首進程，讓它在CPU上運行一個時間片的時間。時間片是一個小的時間單位，通常爲10~100ms數量級。當進程用完分給它的時間片後，系統的計時器發出時鐘中斷，調度程序便停止該進程的運行，把它放入就緒隊列的末尾；然後，把CPU分給就緒隊列的隊首進程，同樣也讓它運行一個時間片，如此往復。
通過這種機制，每個進程都只在CPU上運行很短的一段時間，之後運行下一個進程，由於時間片非常的短，所以對於用戶來說，就好像是所有的進程都在一起運行一樣，其實當時間精確到任何一個毫秒，CPU都只在處理一個進程
現在我們可以理解一些描述信息的作用了：
- 內存指針：當CPU拿到內存指針時就能知道要運行的進程的數據的數據、代碼的位置
- 上下文數據、程序計數器：相當於辦理一個休學手續，保存休學前的各種學籍信息以及學業進度，便於再次上學時從進度處繼續學業，上下文數據保存上一次運行時的數據，程序計數器保存上一次運行到的指令
- 記賬信息：通過一個進程在CPU上運行的時間就可以知道一個進程是否處於飢餓狀態(長時間沒有運行)
- 標識符：並非進程的名稱而是一個唯一的ID，就像學生的學號而不是名字
進程的描述信息是很詳細的當然不止這些，是一個龐大的結構體，如果將task_struct完全展開，可能就有好幾千行那麼多
就像校長眼裏學生的學籍信息就代表着學生本人一樣，對操作系統來說，進程的描述(PCB)就是進程，在形成了對進程的描述後，操作系統通過一個雙向鏈表將PCB組織起來，所有運行在系統裏的進程都以task_struct鏈表的形式存在內核裏，這就完成了對進程的管理