目次
一、前言
二、正文
2.1 冯诺依曼体系结构
2.2 操作系统
2.3历程
2.3.1基本概念
2.3.2形貌历程-PCB
2.3.3构造历程
2.3.4查看历程-ps/top
2.3.5 杀掉历程-kiil
2.3.6通过系统调用获取历程标示符-getpid/getppid
2.3.7 通过系统调用创建历程-fork
一、前言
本文为小伙伴们来带来Linux中有关历程的相干知识！
二、正文
在进行历程的讲解开始之前，我们必要先给各人铺垫两个概念，分别是冯诺依曼体系结构和操作系统，即硬件和软件两个方面。
2.1 冯诺依曼体系结构
在生活中，我们常见的计算机，如条记本。我们不常见的计算机，如服务器，大部门都遵守冯诺依曼体系。那么到底什么是冯诺依曼体系呢？各人可以看下下面这幅图。
停止现在为止，我们所熟悉的计算机，都是由一个个的硬件组成
● 输入单元：包括键盘, 鼠标，扫描仪, 写板等
● 中心处理器(CPU)：含有运算器和控制器等
● 输出单元：显示器，打印机等
关于冯诺依曼体系结构，必须夸大几点：
● 这里的存储器指的是内存
● 不思量缓存情况，这里的CPU能且只能对内存进行读写，不能访问外设(输入或输出装备)
● 外设(输入或输出装备)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，全部装备都只能直接和内存打交道
不过如果我们对冯诺依曼的明白倘若仅仅停留在概念上，是不够的。我们必要深入到对软件数据流明白上。下面我们以登上qq开始和某位朋友发消息为例来体现下冯诺依曼。
在我们向朋友发消息这一过程中，第一步是我们必要向朋友发送信息，那么首先我们就必要向键盘这一输入装备读取到要发送的信息，然后我们CPU，即中心处理器向内存中读取到信息，再写入到输出装备网卡中；第二步就是朋友必要去接受我们的信息，他必要向输入装备网卡中读取信息，再通过CPU从内存中读取到数据，最后在输出装备，即显示器上输出出来我们所发送的信息。
2.2 操作系统
冯诺依曼是硬件层面的，在软件层面我们就必要来到操作系统了。
对于操作系统，我们必要解决这三个问题，分别是：1.为什么要有操作系统 2.操作系统是什么 3.操作系统是怎么做的
★为什么要有操作系统
●操作系统可以帮助用户，管理好下面的软硬件资源
●为了为用户提供一个良好（稳定、高效、安全）的执行情况
综合以上两点，我们就可以很好的回复我们为什么要有操作系统了，因为操作系统通过管理好底层的软硬件资源（本领），为用户提供一个良好的执行情况（目的）
★操作系统是什么
操作系统是一款进行管理的软件，这里的管理既包括硬件也包括软件。
★操作系统是怎么办的，即如何进行管理
首先我们要知道全部访问操作系统的举动，都只能通过系统调用来完成，这是因为在操作系统里面会有各种各样的数据，但是操作系统不相信任何用户。就像我们去去银行存取钱，我们只必要通过前面的柜台或者存取机来达到目的， 但是具体的实验是由银行来实现的。所以操作系统为了保证自己数据的安全，同时又为了保证给用户提供服务，操作系统以接口的方式为用户提供了调用的入口，来获取操作系统内部的数据，这些接口一样平常也是用C来实现的。
然后，我们再来谈谈如何管理，所谓管理，无非是这六个字：先形貌，再构造，就拿我们之前学的C++为例，我们都知道C++是一个面向对象的语言，我们学了类和STL。通过类我们就可以形貌一个对象；通过STL中的各种容器，诸如vector，list等，我们就可以将对象构造起来。有了形貌和构造这两步之后，我们就可以很方便的进行管理了，无论是添加一个对象，删除一个对象，还是对对象中的数据进行修改就都可以很方便的实现了。而操作系统也恰恰是这么做的，它通过用struct结构体来形貌起来，再通过链表或其他更高效的数据结构来构造。
★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，但是会袒露自己的部门接口，供上层开发利用，这部门 由操作系统提供的接口，叫做系统调用。
●系统调用在利用上，功能比力底子，对用户的要求相对也比力高，所以，故意的开发者可以对部门系统 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。
2.3历程
2.3.1基本概念
●讲义概念：程序的一个执行实例，正在执行的程序等
●内核观点：继承分配系统资源（CPU时间，内存）的实体。用通俗的语言来说就是，历程=内核PCB数据结构对象+自己的代码和数据
2.3.2形貌历程-PCB
●历程信息被放在一个叫做历程控制块的数据结构中，可以明白为历程属性的聚集。
●讲义上称之为PCB（process control block），Linux操作系统下的PCB是: task_struct
task_struct-PCB的一种
●在Linux中形貌历程的结构体叫做task_struct。
● task_struct是Linux内核的一种数据结构，它会被装载到RAM(内存)里而且包罗着历程的信息
task_struct内容分类
● 标示符: 形貌本历程的唯一标示符，用来区别其他历程。
● 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等。
● 优先级: 相对于其他历程的优先级。
● 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: 包括程序代码和历程相干数据的指针，另有和其他历程共享的内存块的指针
● 上下文数据: 历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哀求,分配给历程的I／O装备和被历程利用的文件列表。
● 记账信息: 可能包括处理器时间总和，利用的时钟数总和，时间限定，记账号等。 其他信息
这些分类，我们会在后面慢慢为各人进行讲解。
2.3.3构造历程
2.3.4查看历程-ps/top
那么我们该如何去查看当前系统中有哪些历程？下面就为各人介绍两条指令
●ls /proc——历程的信息可以通过/proc这个系统文件夹来进行查看
●ps ajx
●top
当然大多数历程信息同样也可以利用top和ps这些用户级工具来获取
2.3.5 杀掉历程-kiil
●kill -9 对应历程PID
当我们偶然候遇到一个历程，我们想要去杀掉这个历程通过上面这个指令
下面给各人做个示范，首先我们先写的一个proc.c代码，在这个代码中我们会进行不停的进行打印，当这个历程开始执行后，我们该如何杀掉他呢？第一步我们先要查询到它的PID，这里我们通过ps axj | head -1 这条指令在获取历程信息的表头方便我们进行观看proc历程的对应信息，而 ps axj |grep proc 则是利用文本过滤器将我们想要的关于proc的历程筛选出来，&&则是帮助我们执行上述两条指令
不停循环打印
查询对应PID——161627
将对应历程杀死
我们可以看到当历程被杀死后会出现Killed
2.3.6通过系统调用获取历程标示符-getpid/getppid
●getpid( )
●getppid( )
打印历程信息的时候，我们会发现PID和PPID，前者是历程id，后者是父历程id。
通过上面的ps指令，我们已经可以或许获取到我们想要的任何一个历程的PID和他的父历程d的PPID，但是当们vim进入到文件的时候，就不可以或许再输入指令了，这时候我们就必要通过系统调用，即上面两个来获取PID与PPID。
就像我们平常调用printf函数的时候必要包罗头文件<stdio.h>,对于上面两个，我们也可以看作函数，因此在利用的时候也必要包罗它们的头文件，我们可以通过man指令来查询它们的手册，从而得到头文件
系统调用
2.3.7 通过系统调用创建历程-fork
●fork（）
除了通过我们执行对应的指令来创建历程以外，我们还可以通过fork这个系统调用的接口来帮助我们创建历程。
同样的在利用fork，之前我们必要查询它被包罗的头文件
接下来，我们就来编写一段代码来实验一下是否有历程被我们创建出来
通过运行后，我们会发现在屏幕上一共打印了三行，而多出来的那行恰恰就是在我们创建历程之后的那部门。这使因为当我们创建历程后，在folk()之后的代码会被这两个历程执行，因此也就出现了两次打印。
既然我们乐成创建了历程，对于创建的新历程和老历程我们该如何去判断呢？别担心，对于fork（）这个接口，他有两个返回值，通过手册，我们可以知道返回值是0的为子历程，而老历程则会返回原来的历程的PID
既然如许我们就能通过不同的返回值来查看这两个历程的历程信息，进一步的，我们也可以在两个历程中实现不同的操作。
我们会发现当我们利用fork接口创建新历程后，新历程是以原来的历程为父历程的。
三、结语
到此为止，关于历程（1）的讲解就告一段落了，至于历程的剩余内容会在后面的文章中进行讲解，小伙伴们敬请期待呀！
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