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。 截至目前，我们所认识的计算机，都是有一个个的硬件组件组成 输入单元：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 输出单元：显示器，打印机等
关于冯诺依曼，必须强调几点： 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 。 对冯诺依曼的理解，不能停留在概念上，要深入到对软件数据流理解上，请解释，从你登录上 qq 开始和某位朋友聊 天开始，数据的流动过程。 从你打开窗口，开始给他发消息，到他的到消息之后的数据流动过程。 操作系统(Operator System)
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) 。笼统的理解，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）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”的软件如何理解 "管理"
管理的例子 描述被管理对象 组织被管理对象
总结
计算机管理硬件 1. 描述起来，用struct结构体 2. 组织起来，用链表或其他高效的数据结构系统调用和库函数概念
在开发角度，操作系统对外会表现为一个整体，但是会暴露自己的部分接口，供上层开发使用，这部分由操作系统提供的接口，叫做系统调用。 系统调用在使用上，功能比较基础，对用户的要求相对也比较高，所以，有心的开发者可以对部分系统调用进行适度封装，从而形成库，有了库，就很有利于更上层用户或者开发者进行二次开发。承上启下
那在还没有学习进程之前，就问大家，操作系统是怎么管理进行进程管理的呢？很简单，先把进程描述起来，再把进程组织起来！进程
基本概念
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。 课本上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_structtask_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
进程的信息可以通过 /proc 系统文件夹查看 如：要获取PID为1的进程信息，你需要查看 /proc/1 这个文件夹。
大多数进程信息同样可以使用top和ps这些用户级工具来获取 #include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){ while(1){ sleep(1); } return 0;}
通过系统调用获取进程标示符
进程id（PID） 父进程id（PPID）#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){printf("pid: %d\n", getpid());printf("ppid: %d\n", getppid());return 0;}通过系统调用创建进程-fork初识
运行 man fork 认识fork fork有两个返回值#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){int ret = fork();printf("hello proc : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);sleep(1);return 0;}#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(){ int ret = fork(); if(ret < 0){ perror("fork"); return 1; } else if(ret == 0){ //child printf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret); }else{ //father printf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret); } sleep(1); return 0;}进程状态
看看 Linux 内核源代码怎么说 为了弄明白正在运行的进程是什么意思，我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态（在Linux内核里，进程有时候也叫做任务）。/** The task state array is a strange "bitmap" of* reasons to sleep. Thus "running" is zero, and* you can test for combinations of others with* simple bit tests.*/static const char * const task_state_array[] = {"R (running)", /* 0 */"S (sleeping)", /* 1 */"D (disk sleep)", /* 2 */"T (stopped)", /* 4 */"t (tracing stop)", /* 8 */"X (dead)", /* 16 */"Z (zombie)", /* 32 */};下面的状态在kernel源代码里定义：
R运行状态（running）: 并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中要么在运行队列里。
S睡眠状态（sleeping): 意味着进程在等待事件完成（这里的睡眠有时候也叫做可中断睡眠 （interruptible sleep））。 D磁盘休眠状态（Disk sleep）有时候也叫不可中断睡眠状态（uninterruptible sleep），在这个状态的进程通常会等待IO的结束。 T停止状态（stopped）： 可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。 X死亡状态（dead）：这个状态只是一个返回状态，你不会在任务列表里看到这个状态。进程状态查看
ps aux / ps axj 命令
Z(zombie)-僵尸进程
僵死状态（Zombies）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用wait()系统调用） 没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程 僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。 所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态 来一个创建维持 30 秒的僵死进程例子：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){ pid_t id = fork(); if(id < 0){ perror("fork"); return 1; } else if(id > 0){ //parent printf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid()); sleep(30); }else{ printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid()); sleep(5); exit(EXIT_SUCCESS); } return 0;}编译并在另一个终端下启动监控：
看到结果： 
僵尸进程危害
进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关心它的进程（父进程），你交给我的任务，我办的怎么样了。可父进程如果一直不读取，那子进程就一直处于Z状态？是的！ 维护退出状态本身就是要用数据维护，也属于进程基本信息，所以保存在task_struct(PCB)中，换句话说，Z状态一直不退出，PCB一直都要维护？是的！ 那一个父进程创建了很多子进程，就是不回收，是不是就会造成内存资源的浪费？是的！因为数据结构对象本身就要占用内存，想想C中定义一个结构体变量（对象），是要在内存的某个位置进行开辟空间！ 内存泄漏?是的！ 后面我们会提到如何避免！进程状态总结
至此，值得关注的进程状态全部讲解完成，下面来认识另一种进程孤儿进程
父进程如果提前退出，那么子进程后退出，进入Z之后，那该如何处理呢？ 父进程先退出，子进程就称之为“孤儿进程” 孤儿进程被1号init进程领养，当然要有init进程回收喽。#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>int main(){ pid_t id = fork(); if(id < 0){ perror("fork"); return 1; } else if(id == 0){//child printf("I am child, pid : %d\n", getpid()); sleep(10); }else{//parent printf("I am parent, pid: %d\n", getpid()); sleep(3); exit(0); } return 0;}
进程优先级
基本概念
cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。 优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。 还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能。查看系统进程
在 linux 或者 unix 系统中，用 ps –l 命令则会类似输出以下几个内容：
我们很容易注意到其中的几个重要信息，有下： UID : 代表执行者的身份 PID : 代表这个进程的代号 PPID ：代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的，亦即父进程的代号 PRI ：代表这个进程可被执行的优先级，其值越小越早被执行 NI ：代表这个进程的nice值