【linux进程概念】

冯诺依曼体系结构

我们常见的计算机，如笔记本。我们不常见的计算机，如服务器，大部分都遵守冯诺依曼体系,包括输入设备、存储器、输出设备、运算器和控制器。所以，我们所认识的计算机，都是有一个个的硬件组件组成：
输入设备：包括键盘, 鼠标，扫描仪, 写板等
中央处理器(CPU)：含有运算器和控制器等
输出设备：显示器，打印机等

这里的存储器指的是内存不考虑缓存情况，这里的CPU能且只能对内存进行读写，不能访问外设(输入或输出设备)外设(输入或输出设备)要输入或者输出数据，也只能写入内存或者从内存中读取。一句话，所有设备都只能直接和内存打交道。

操作系统

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)，简单来说就是一个进行软硬件资源管理的软件，笼统的理解，操作系统包括进程管理，内存管理，文件管理，驱动管理，其他程序还有（例如函数库，shell程序等等）。

设计OS的目的：
与硬件交互，管理所有的软硬件资源为用户程序（应用程序）提供一个良好的执行环境。

定位：
在整个计算机软硬件架构中，操作系统的定位是：一款纯正的“搞管理”的软件。这里的管理就是通过合理的软件管理资源，为用户提供良好的高效的执行环境。

进程

概念：进程是程序在某个数据集合上的一次运行活动，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。

基本概念

书本概念：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）的实体

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。我们称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_struct。

task_struct-PCB的一种

在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里并且包含着进程的信息。

task_ struct内容分类

标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
优先级: 相对于其他进程的优先级。
程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]。
I／O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／O设备和被进程使用的文件列表。
记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。

组织进程

可以在内核源代码里找到它，所有运行在系统里的进程都以task_struct链表的形式存在内核里。

查看进程

在linux下，进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看：

通过系统调用getpid()函数来可以获取进程标识符：

输入kill命令让这个进程停下来：kill -9 32161

查看./myproc这个文件的进程ID，输入命令：ps ajx | head -1 && ps axj | grep ‘myproc’，注意我们查看之前不要杀掉这个进程否则进程ID就找不到了，因为一个进程每一次被重新启动它就会重新加载到内存，就意味着OS每一次都要给这个进程,相当于重新创建task_struct,重新分配pid。

上图中也可以查看到我们文件./myproc的进程标识符是32161。

fork()函数

fork函数的作用是创建子进程,fork()之后，会有父进程+子进程两个进程在执行后续的代码，fork后续的代码，被父子进程共享，通过返回值的不同，让父子进程执行后续共享代码的一部分！

图中写了个两个死循环，为什么这两个循环能同时跑起来呢？因为我们调用fork()函数之后就变成了两个执行流，父子进程同时在跑，这就是多进程！