目录

一、冯诺依曼体系结构

1.五大硬件单元

1.1输入设备

1.2输出设备

1.3存储器

1.4运算器

1.5控制器

2.结构图

二、CPU分时机制

1.并发&并行★

2.cpu分时机制

三、进程概念★

1.进程控制块pcb

2.进程概念★

四、Linux下的进程状态★

1.运行态-R

2.可中断休眠态-S

3.不可中断休眠态-D

4.停止状态-T

5.僵死态-Z

五、几种特殊进程★

1.僵尸进程

2.孤儿进程

3.守护进程&精灵进程

六、fork函数

1.函数功能

2.创建子进程原理

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一、冯诺依曼体系结构

1.五大硬件单元

1.1输入设备

进行数据采集，获取数据的设备。典型设备：键盘

1.2输出设备

进行数据输出的设备。典型设备：显示器

1.3存储器

典型设备：内存

注：本质上来说内存也不是用来存储数据的，而是用来交换、缓冲数据的。

内存：

内存的存储介质是一种易失性介质，断电则数据丢失；但是内存的吞吐率非常高，因此适合做中间缓冲区带，使用磁盘实现数据的持久化存储。

1.4运算器

CPU——中央处理器（包含运算器和控制器）。

1.5控制器

2.结构图

二、CPU分时机制

1.并发&并行★

并发：

循环进行，一个一个处理。

并行：

同时运行。

2.cpu分时机制

· 并发处理&时间片

有多个程序同时运行时，但是（单核）cpu只有一个，意味着同一时间只能处理一个程序。cpu分时机制就是对任务的处理进行划分，让每个程序的指令和数据在cpu上只运行很短的一段时间（时间片），时间片用完了，就切换到下一个程序。因为时间片很短，切换的速度很快，所以在人类的感受下这些程序是在同时运行。

三、进程概念★

1.进程控制块pcb

因为程序是切换调度运行的，所以系统必须要能够知道每个程序要运行的代码和数据在内存中的位置，并且知道每个程序上一次切换时运行到了哪里，从而从对应位置继续向下运用。

因此实际上，操作系统对每个程序的运行，都进行了一个描述，描述了当前程序所在内存的位置，以及切换时的上下文数据信息，即整个程序的运行信息。这个运行信息就叫进程控制块pcb。

2.进程概念★

进程就是操作系统对于程序运行的动态描述叫做pcb--进程控制块，在Linux通过一个task_struct结构体实现，其中包含各种对于程序运行的描述信息，通过这些描述信息，操作系统实现对于程序运行，以及资源的管理。

描述信息：内存指针、上下文数据、程序计数器、进程状态，I/O信息等。

四、Linux下的进程状态★

1.运行态-R

包含了就绪和运行，指的是正在运行的和拿到时间片就能运行的，都是运行态。

2.可中断休眠态-S

休眠态，一种暂时不需要被调度运行的状态（休眠可以被打断进入运行态，或者条件满足自动唤醒进入运行态）。

3.不可中断休眠态-D

休眠态，一种暂时不需要被调度运行的状态（休眠是不可被打断的）。

4.停止状态-T

一种能够被调度，但是什么都不要做的状态。

5.僵死态-Z

进程运行退出了，但是资源没有完全被释放的状态。

五、几种特殊进程★

1.僵尸进程

· 概念

僵死态的进程，退出了但是资源没有完全释放的进程，是一种待处理状态。

· 产生原因

一个进程退出了，进程会有一个退出原因保存在pcb中，因此当进程退出后，pcb要保存退出原因而不能直接被释放；因此在退出前会通知父进程，但是父进程可能没有收到，就造成这个进程一直处于一种资源没有完全释放的待处理状态。

★原因总结：

子进程先于父进程退出，退出前通知父进程，但是父进程如果没有对于子进程的退出进行处理，则子进程资源无法被完全释放，处于僵尸状态，成为僵尸进程。

· 危害

资源泄漏（占据的资源没有完全释放，一个用户所能创建的进程数量是有限的）。

· 解决方法

把父进程杀死（因为僵尸进程是杀不死的，而子进程的退出原因就是给父进程保留的）；

· 如何避免

进程等待。

2.孤儿进程

· 产生原因

父进程先于子进程退出，子进程就会成为孤儿进程。

注：进程之间都是独立运行的，不会因为某个进程的退出而影响到其他进程。

· 特性

运行在后台，并且父进程成为1号进程（1号进程是一个非常负责任的父进程，一旦子进程退出就会立即释放子进程资源），所以孤儿进程退出后，不会成为僵尸进程。

3.守护进程&精灵进程

守护进程&精灵进程：是一种特殊的孤儿进程，运行在后台（不占据终端），并且给自己新建了会话，完全脱离了登录终端时所建立的登录会话，也就是不受终端所有影响，默默的进行一些任务处理。

六、fork函数

1.函数功能

pid_t fork(void);

通过复制父进程创建一个新的子进程。父子进程数据独有，并且运行代码和运行位置都相同。

返回值：

1）在父进程中返回创建的子进程的pid；

2）在子进程中返回0；

3）出错返回-1。

所以可以通过返回值，对父子进程的运行流程进行分流，让各自进入不同的判断分支运行。

2.创建子进程原理

进程就是pcb，在Linux下就是一个task_struct结构体，因此理解：创建子进程就是创建了一个新的结构体，复制父进程就是复制了父进程pcb中的大部分信息（如内存指针，上下文数据等）；

1）复制了内存指针，就意味着子进程运行的程序和父进程是一样的；

2）复制了上下文，就意味着运行的当前位置也是一样的。在创建子进程后，两个进程都会从创建子进程之后的位置开始运行相同的代码。