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一、 冯诺依曼体系结构
计算机硬件上的结构：
输入设备：键盘，鼠标，话筒，摄像头……网卡，磁盘
输出设备：显示器、磁盘、网卡，打印机……
输入/输出设备称为外设，Input/Output->IO，站在内存的角度理解IO
CPU = 运算器 + 控制器
存储器：内存
磁盘是外部存储
二、操作系统(Operator System)
1、概念
任何计算机系统都包含⼀个基本的程序集合，称为操作系统(OS)。
操作系统一款进行软硬件管理的系统软件。
操作系统包括：
• 内核（进程管理，内存管理，⽂件管理，驱动管理）
• 其他程序（例如函数库，shell程序等等）
2、设计OS的目的
- 操作系统向下对软硬件资源管理。（不是目的，是手段）
- 操作系统对上，为用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境。（目的）
- 软硬件体系结构是层状结构
- 访问操作系统，必须使用系统调用——其实就是函数调用，只不过是系统提供的
- 我们的程序，只要你判断出它访问了硬件，那么它必须贯穿整个软硬件体系结构
- 库可能在底层封装了系统调用
操作系统核心：管理（先描述，再组织）
3、系统调用
操作系统要向上提供对应的服务
操作系统，不相信任何用户
用户不能直接访问操作系统内部的信息，必须通过系统调用返回信息。
三、进程的基本概念与基本操作
1、概念
-
课本概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等。
-
内核观点：担当分配系统资源（CPU时间，内存）的实例。
-
进程 = 内核数据结构对象 + 自己的代码和数据
2、描述进程——PCB
- 进程信息被放在⼀个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。
- 课本上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是:task_struct
- 进程的所有属性，都可以直接或者间接通过进程控制块找到
在linux具体的进程：
- 进程 = PCB(task_struct) + 自己的代码和数据
3、task_struct
4、getpid 获取进程ID
谁调用这个函数就获取谁的进程ID
5、ps axj 所有的以特定格式的进程
也可以使用 top 命令来查，但查看全部太多了不方便我们看
只查看当前我们的进程：
显示进程对应的信息：
连续执行两条指令，用分号依次隔开：
也可以使用 && 隔开两条指令，效果跟分号一样
6、kill - 9 + pid 杀掉进程
-9是信号
7、ls /proc 通过目录结构查看进程
对应的每个数字目录都是一个进程，数字对应的是进程的pid
目录里面存的是进程对应的各种属性
cdw(current work dir) : 存放当前路径
exe ：存放可执行程序所在的路径
函数 chdir修改当前路径
8、getppid 获取父进程
Linux系统所以的进程都是被它的父进程创建的
一个父进程可以有多个子进程，进程也是进程树
-bash是命令行解释器：本质也是一个进程
- OS会给每一个登录的用户，分配一个bash(-bash代表远程登录)！
9、fork创建子进程
本来是一个执行流的遇到fork会变成两个执行流
- 子进程没有自己独立的代码和数据，因为目前没有程序新加载
让父子执行不同的代码
创建失败返回值小于0
在父进程里的代码中fork()返回值是子进程的pid
在子进程里的代码中fork()返回值是等于0的
- 进程具有独立性
- 数据默认是共享的，但父子如何一方，进行修改数据，OS就会把修改的数据在底层拷贝一份，让目标进程修改这个拷贝！（写时拷贝）
四、进程的状态
进程状态就是task_struct内的一个整数
- 运行：进程在调度队列中，进程的状态都是running!
- 阻塞：等待某种设备或者资源就绪，键盘、显示器、网卡、磁盘、摄像头、话筒……
- 进程状态的变化，表现之一，就是要在不同的队列中进行流动。本质都是数据结构的增删查改！
- 挂起：当操作系统的内存资源不足时，把进程的代码和数据换入到磁盘中，真正运行进程时再换入到内存里
1、Linux内核中进程的状态
R：运行状态
S：阻塞状态，可中断休眠，浅睡眠
D：深度睡眠，不可中断休眠
t：gdb时进程被debug暂停
T：用户Ctrl+z，进程暂停
X：结束状态
Z：僵尸状态,为了获取退出信息