1.冯诺依曼体系结构
我们常见的计算机大都遵循冯诺依曼体系结构
我们所认识的计算机，都是由一个一个硬件组成的
输入单元：键盘，鼠标等等
CPU
输出单元：显示器。打印机，音箱等等
关于冯诺依曼架构的特点：
储存器指的是内存
CPU只能对内存进行读写，不能访问外设
外设要输入或输出数据，也只能写入内存或从内存中读写
数据要在计算机结构进行传输，从一个设备到另一个设备，本质上是数据的拷贝，设备之间的拷贝效率决定了计算机的整体效率，当我们运算数据时，CPU直接从储存器读取数据，减少了数据从输入设备到CPU的传输时间，如果没有了储存器，直接从输入设备直接把数据传给CPU，那么CPU的运算效率远远大于输入设备的传输效率，这样计算机的整体效率就取决与数据传输的效率，就很慢了，所以这就是冯诺依曼的优秀之处
2.操作系统
概念：任何计算机都包含一个基本的程序集合，称为操作系统(OS)，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库)
操作系统是管理硬件之间数据传输的软件
3.进程
1.进程的概念
什么是进程？
进程就是PCB+代码和数据
当我们要执行一个可执行文件时，会先把可执行文件从磁盘中拷贝到内存中，然后对应生成一个pcb结构体，也叫做进程控制块，然后cpu通过管理pcb的属性，对可执行文件进行管理，一个进程一定有对应的pcb，
操作系统要对进程先描述，再组织，描述就是用pcb描述进程的属性，然后把pcb组织起来管理，操作系统中可以同时存在很多进程，然后多个pcb结构体组成链表数据结构或者其他数据结构方便管理，所以对进程的管理就变成了对链表的管理，
进程=pcb+代码和数据，在linux操作系统中，pcb对应的具体名字叫做task_struct(进程控制块)，
如何理解进程动态运行？
只要task_struct在不同的队列中就可以访问不同的资源，
2.进程的task_struct属性
1.启动进程
./xxx(可执行文件)，本质上是让系统创建进程并运行，
在linux运行的大部分指令，本质上都是一个进程，例如：ll pwd touhc file
2.进程pid
每个进程都有自己的唯一标识符，叫做进程pid，
用ps axj命令可以查看所有正在运行的进程，ps axj | head -1可以只显示第一行，显示对应的目录，用&&可以两条指令一起执行，ps axj | grep process 可以找到我们需要看的进程，所以我们可以这样写
ps axj |head -1&& ps axj |grep process
每个进程都有唯一的pid,如果我们想自己获得对应进程的pid该怎么写？
3.getpid()
获得对应的进程pid,可以调用对应的getpid()函数
getpid的返回值是pid_t，实际就是封装的无符号整形，
kill -9 getpid可以结束进程
4.进程创建的代码方式
进程分为子进程和父进程，分别有对应的pid和ppid，getppid可以获得父进程pid，一个父进程可以构造出很多个子进程，父进程的代码和数据是从磁盘中加载到内存中的，而子进程的代码是直接拷贝的父进程的，进程都是独立的，
#include <stdio.h>
18 #include <unistd.h>
19 #include <sys/types.h>
20
21 int main() {
22 pid_t pid = fork();
23
24 if (pid < 0) {
25 // fork失败
26 perror("fork failed");
27 return 1;
28 } else if (pid == 0) {
29 // 子进程
30 printf("I am the child process PID %d PPID %d\n", getpid(), getppid());
31 } else {
32 // 父进程
33 printf("I am the parent process PID %d PPID is %d\n", getpid(), pid);
34 }
35 return 0;
36 }
fork函数包含在usistd.h，sys/types.h中，fork函数可以用来创建一个新进程，成为子进程，它是调用父进程的副本，如果fork返回-1,也就是小于0的数，就是创建进程失败，如果返回0，则创建的是子进程，如果返回值大于0，那么创建的是父进程，
3.进程的状态
一个进程可以有几种状态，比如：
R(running)表示运行状态，并不意味着进程在运行状态，他表示进程要么在运行，要么在运行队列中
S(sleeping)表示睡眠状态，意味着进程在等待事件完成
D(Disk sleep)，是linux系统特有的一种状态，也叫不可中断状态，这个状态的进程通常在等待IO的结束，
T/t(stopped)表示停止状态，比如我们运行一个程序，在断点处暂停，那么这个进程就是T/t状态，
z(zombie)表示僵尸进程，一个进程已经运行完毕，但是要维持自己的退出信息，在自己的task_struct 中会记录退出信息，等父进程来读取，如果父进程没有读取，那么这个进程就一直存在，成为僵尸进程，
父进程读取子进程的退出信息要调用wati()或waitpid()函数
当一个进程结束时，会记录自己的退出信息在task_struct中，然后释放代码和数据，而退出信息需要等到父进程读取后，才会释放，所以僵尸进程存在会造成内存泄漏，
我们直接在命令行里启动的进程，他的父进程是bash，bash会自动回收结束的进程， 所以不会产生僵尸进程，
4.孤儿进程
父进程如果先退出，其子进程还在运行，那么子进程就变成了孤儿进程，孤儿进程通常由操作系统接管
孤儿进程导致的一些问题：
1.资源占用，如果孤儿进程没有被适当地终止，它们可能会继续占用系统资源，如内存和CPU时间。
2.数据不一致，如果孤儿进程负责某些数据的更新或维护，那么在父进程终止后，这些数据可能会处于不一致的状态。
3.错误处理，孤儿进程可能无法正确处理错误，因为它们无法将错误信息传递给父进程。
5.进程的阻塞，挂起和运行
运行态
当cpu要运行一系列的进程时，他不会一个进程一直运行到结束，而是调度运行，cpu中有一个运行队列
cpu运行进程的方法是通过是通过调度算法管理的
当进程在运行中或者运行队列中都是R状态的
比如说cpu可以基于时间片进行轮转调度的，让多个进程以切换的方式进行调度，在一个时间段中同时推进进程，叫做并发，
在同一时刻都有多个进程在运行，叫做并行
进程在切换时，cpu中的寄存器，会保存进程的上下文数据，
阻塞态
阻塞态也称为等待态，指进程因等待某些事件（如输入/输出操作、信号量、锁等）而暂停运行
特点：
阻塞态无法被调度运行，因为他们在等待某个外部事件
挂起态
挂起态是指进程因为某些原因被操作系统暂时停止执行状态，在这种状态下，进程的所有活动被暂停，
进程的数据和代码会被保存到磁盘的swaps分区，从而为内存留出空间，这样减轻了内存的压力，但是降低了效率，使用效率换空间。