??冯诺依曼体系结构
我们见过的计算机都遵守冯诺依曼体系，那么首先来了解冯诺依曼体系结构。
输入设备有:键盘，磁盘，话筒…
输出设备有：显示器，音响，打印机…
🔥关于冯诺依曼必须知道的：
CPU只能和内存打交道不和外设打交道，外设只和内存打交道，如果CPU直接从外设拿数据的效率会很低
存储器就是内存，中央处理器是CPU
冯诺依曼规定了硬件层面上的数据流向
当我们用QQ 和朋友聊天时，此时的数据流程是什么样的呢？
上面就是要知道冯诺依曼的知识。
??操作系统
?操作系统的功能
先了解操作系统的概念：
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）
🔥操作系统的功能
方便用户的使用
管理所有的软硬件，高效的使用软硬件资源
为用户称程序提供一个良好的执行环境
🔥操作系统是不信任任何用户的，任何对系统的软硬件访问必须要经过OS
🌟如何管理
OS是怎么管理的呢？先来看个例子
校长是怎么管理学生的呢？
💥管理的６字真言：先描述，再组织
校长可以理解为操作系统，辅导员就是驱动管理，学生就是软硬件。所以操作系统管理软硬件就是先用结构体先描述，再用高效率的数据结构管理起来，我个人的理解是操作系统就是对数据结构的管理。
简单理解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。
??进程
操作系统管理进程也是先描述再组织。
💥 进程的基本概念
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。
?进程控制块(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
💥当程序从磁盘加载到内存中，OS会立即为它创建PCB，当有多个进程时，ＯＳ会创建多个PCB并用双链表链接起来，对进程的管理就准化成为对双链表的管理了。CPU不会去找进程，而是找他们对应的PCB。
问题：为什么有PCB？
操作系统对进程进行管理。
🌟PCB如何描述进程
💥１.标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程。
２.状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
３.优先级: 相对于其他进程的优先级。
４.程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址。
５.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
６.上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据
７.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。
８.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。
９.其他信息
上下文数据：
可以使用 ls/proc查看进程，也可以使用top和ps
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
while(1)
{
sleep(1);
}
return 0;
}
还可以系统调用来湖获取进程标识符
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
printf("pid: %d\n", getpid());
printf("ppid: %d\n", getppid());
return 0;
}
🌟初识fork
fork有两个返回值
父子进程代码共享，数据各自开辟空间，私有一份（采用写时拷贝）
fork 之后通常要用 if 进行分流
#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;
}
理解fork
从程序员角度：父子共享用户代码，数据各自私有一份，才能让进程互不干扰，一个进程挂了不影响另一个进程
从内核角度：系统多了一个进程，进程=程序+内核数据结构，创建子进程是以父进程为模板，子进程默认使用的是父进程的代码。
为什么子进程返回0而父进程返回子进程的pid？
子进程返回0只需要知道创没创建成功，父进程通过子进程的pid要知道它给子进程的任务有没有完成
??进程状态
Linux内核源码里的进程状态有：
static const char * const task_state_array[] = {
“R (running)”, /* 0 / 运行状态
“S (sleeping)”, / 1 /浅度睡眠
“D (disk sleep)”, / 2 /深度睡眠
“T (stopped)”, / 4 /停止
“t (tracing stop)”, / 8 /暂停
“X (dead)”, / 16 /死亡
“Z (zombie)”, / 32 */僵尸
};
R运行状态: 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: 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。
D磁盘休眠状态：有时候也叫不可中断睡眠状态，在这个状态的进程通常会等待IO的结束。
T停止状态：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：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。
?僵尸进程
僵死状态是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程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
#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(10);
}
else
{
printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());
sleep(5);
exit(1);
}
return 0;
}
监控命令：[gpy@centos ge]$ while :;do ps axj | head -1 && ps axj | grep test ; sleep 1; echo “################”; done
此时该进程就变成了僵尸进程。
僵尸进程的危害：如果父进程创建了很多的子进程，不回收会造成内存泄漏，因为僵尸进程不会受就会一直存在。
?孤儿进程
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也就是操作系统进程领养，当然要有init进程回收。
此时上面的进程就是孤儿进程。Z和深度睡眠是OS杀不掉的。
??进程的优先级
cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权。
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。
查看进程ps-l
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
PRI值越小越快被执行，那么加入nice值后，将会使得PRI变为：PRI(new)=PRI(old)+nice
这样，当nice值为负值的时候，那么该程序将会优先级值将变小，即其优先级会变高，则其越快被执行所以，调整进程优先级，在Linux下，就是调整进程nice值nice其取值范围是-20至19，一共40个级别。
用top命令调整存在的进程nice值
top->r->进程的pid->的输入nice值，普通用户不行就加上sudo
进程的nice值不是进程的优先级，他们不是一个概念，但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。可以理解nice值是进程优先级的修正修正数据
作者水平有限，如有错误还请指出！