目录

  • 前言
  • 1、冯诺依曼体系结构
  • 2、操作系统(Operator System)
    • 2.1、概念
    • 2.2、如何理解管理
  • 3、进程
    • 3.1、概念

前言

本篇文章进行操作系统中进程的学习！！！

1、冯诺依曼体系结构

我们常见的计算机，如：笔记本，不常见的计算机，比如：服务器，它们都遵循冯诺依曼体系结构

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：

  • 输入设备：键盘、话筒、鼠标、摄像头、网卡和显卡等等

  • 输出设备：显示器、音响、磁盘、网卡和显卡等等

  • 中央处理器(CPU)：含有运算器和控制器等

  • 存储器：存储器就是一个内存

为什么输入设备和输出设备之间还要一块存储器呢？

【木桶原理】

  • CPU运算速度 > 寄存器 > L1~L3Cache(高速缓冲存储器) > 内存 >> 外设(磁盘) >> 光盘磁带

  • 外设不和CPU直接交互，而是和内存交换，CPU也是如此，CPU只与内存进行交互

  • 内存在我们看来，就是体系结构的一大缓存，为了解决CPU与外设速度不均的问题！！！

  • 从成本角度：寄存器 > 内存 > 磁盘，成本低，能获得较高的性能，让计算机蔓延全世界

关于冯诺依曼，必须强调几点：

  • 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

  • 我们编写的代码，要运行，必须加载到内存（

    聊天时传输文件呢？

    2、操作系统(Operator System)

    2.1、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)，它包含：

    • 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(API)， 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

    2.2、如何理解管理

    概念：

    • 我们人与人之间的管理是通过管理者发出决策后，然后通过执行者去完成的这个过程

    • 执行者拿到被管理者对象的数据后，将执行的结果反馈给管理者

    管理的本质：

    • 对数据进行管理

    • 不是对被管理对象直接进行管理，而是只要拿到被管理者对象所有的相关数据后。管理者对数据的管理，就可以体现出间接的对人管理

    管理的核心理念：先描述，再组织

    • 人认识世界的方式：通过属性认识世界的

    • 在面向对象的语言中：我们经常说“”一切皆对象

    • 一切事物都可以通过抽取对象的属性，来达到描述对象的目的

    // 比如有一个学生，可以通过它的属性去描述它class Student{// 学生的属性 -- 学号、名字、身高、体重等等...private:string name;// 名字string Id;// 学号int height;// 身高int weight;// 体重};

    管理理解一：管理的本质其实是对数据的管理

    管理理解二：

    总结：

    1. 计算机管理硬件，通过描述属性，用struct结构体

    2. 组织起来，用链表或其他高效的数据结构来进行管理

    3、进程

    3.1、概念

    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

    • 操作系统中有内存管理、进程管理、文件管理和驱动管理，而进程是它们中的一种

    描述进程（PCB）：

    • 进程信息会被放在一个叫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

    task_struct是PCB中的一种：

    • 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