移动网站开发试验报告,网站开发教程 布局,做网站工具,wordpress config.php我从来不相信什么懒洋洋的自由。我向往的自由是通过勤奋和努力实现的更广阔的人生。。——山本耀司 从零开始认识进程 1 认识冯诺依曼体系2 操作系统3 进程3.1 什么是进程#xff1f;#xff1f;#xff1f;3.2 进程管理PCB 3.3 Linux中的进程深入理解 3.4 进程创建总结 送给… 我从来不相信什么懒洋洋的自由。我向往的自由是通过勤奋和努力实现的更广阔的人生。。——山本耀司 从零开始认识进程 1 认识冯诺依曼体系2 操作系统3 进程3.1 什么是进程3.2 进程管理PCB 3.3 Linux中的进程深入理解 3.4 进程创建总结 送给大家一句话:Thanks♪(ω)谢谢阅读下一篇文章见 1 认识冯诺依曼体系
学习进程我们需要对计算机操作系统 有一个初步的了解也就是经典的冯诺依曼体系 计算机的逻辑结构。冯·诺依曼从逻辑入手他的逻辑设计具有以下特点 1将电路、逻辑两种设计进行分离给计算机建立创造最佳条件 2将个人神经系统、计算机结合在一起提出全新理念即生物计算机。 符合人们的一般认知 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
关于冯诺依曼体系结构必须强调几点
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
了解冯诺依曼体系结构接下来我们来认识操作系统
2 操作系统
操作系统可以理解为硬件和用户层面之间的一个软件。让用户通过操作系统可以来对硬件进行访问。那为什么不让用户直接操作硬件呢打个比方 我们把银行抽象为一台电脑银行的金库是我们的硬盘而我们想要去银行取钱或存钱获取数据/存入数据那你说如果我们每个人都可以进入到金库自行行动相信大家都是有道德感的人会如实操作但群众中里肯定有坏人假如他存1000元却报告存了10000元那银行系统就要崩溃了。所以才会有银行柜台相当于操作系统提供的接口让我们可以正常进行操作不会发生恶性事件
操作系统是必然存在的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 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
这里通过一个图示供大家学习使用 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lib有了库就很有利于更上层用户或者开发者进行二次开发。 这里也可以解释为什么有些代码不具有跨平台性了 因为直接访问的操作系统的调用接口与平台紧密相关。平台不同操作系统不同那系统调用接口返回值等大概率不同所以不具有跨平台性 c/c 具有跨平台性
接下来我们来学习进程
3 进程
3.1 什么是进程
相信大家一定对这个词充满陌生不管你陌不陌生反正我第一眼看是不理解什么是进程太抽象了但实际上我们每天都在接触进程除非你不玩手机不用电脑。那我们就俩看看电脑的进程是怎样的吧 非常简单我们打开任任务管理器看见的都是正在进行的进程 这都是正在进行的进程所以进程并不高深是十分常见。 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
我们也同任务管理器看到进程是可以同时存在非常多的
3.2 进程管理
我们知道了进程是什么那接下来我们来聊聊进程是如何进行管理的吧
进程是通过PCB来进行描述和管理的 进程 PCB 自己的数据和代码
PCB
PCB 实质上是一种结构体里面包含该进程的信息和下一进程的地址类似如下结构
struct PCB{//所有属性//指向下一个进程struct PCB* next;//内存指针//储存对应数据代码等//....
}一个进程一定要有一个PCB。 那为什么要有PCB呢因为操作系统os要对进程进行管理
3.3 Linux中的进程
每个操作系统都有自己对应的PCB模块那我们来看一下linux 的PCB是什么样子
struct task_struct{//Liunx 进程控制模块
}在linux里通过链表进行的PCB管理 同时使用队列里选择任务进行运算。即
在队列里取出任务找到任务对应的PCB通过PCB调用对应数据进行CPU运算。
调度运行进程本质就是让进程控制块task_struct进行排队
在根据进程的概念我们可以理解linux的进程为 进程 内核task_ struct结构体 程序的代码和数据
深入理解
现在我们来进入到linux中来看看进程的Task_struct本身内部的属性都有哪些 现在linux 启动!!! . / 的本质就是让系统创建进程并运行 此外每个指令也是一个可执行程序 我们自己写的代码形成的可执行程序 系统命令 可执行程序。 在Linux 中大部分的执行操作本质都是运行进程
现在我们再来看看Linux中的“任务管理器”让我们一起来看看然后才能查看进程 ps ajx 可以查看我们的进程为了方便演示我们使用grep 来进行一下筛选 ps ajx | grep myprogress 在下面的 grep -…也是我们的进程因为每次grep查找 都会形成进程 因而就会出现两个进程。 接下来我们来认识一下具体属性 我们使用ps ajx | head -1(即只打印第一行) 然后怎么查看对应信息呢光看到这一行也无法理解 使用指令 指令 即可 这样我们成功打印出来进程信息我们来认识一下
PID 每一个进程都要有自己的唯一标识符叫做进程PID
那么我们能不能通过可执行程序自己查到我们的PID呢这样就省去ps命令了。 当然可以 pid 储存在 struct task_struct 中而struct task_struct 是内核数据结构用户不能轻易访问上面有讲到为什么不能访问那么如何才能获取呢当然是使用系统提供给我们的接口了 pid_t getpid 就是这样的接口。我们把接口加入到我们的代码中试试。 getppid () 是返回父进程 我们验证一下PID是否正确 显然 pid 的打印是正确的
我们可以成功进行进程了那么有没有方法可以结束进程呢 当然有了 kill -9 pid 就可以干掉想要结束的进程了kill是不是非常霸气起码把微软的结束进程霸气多了 我们来尝试一下可以看到我们成功kill 掉了正在进行的进程 记住
Ctrl C 就是在用户层面终止进程kill -9 pid 可以用来直接杀掉进程
3.4 进程创建
首先来解释一下父进程ppid 是父进程的ID pid_t getppid()返回父进程的ID而子进程是由父进程创建的这里只做了解。 下面演示一下如何获取父进程的ID: 这样我们就获取到了父进程ID。 当我们多次运行时每次进程PID都是不同的但是父进程ID是相同的(每次运行 PID 不同是正常的)
那我们追溯一下这个父进程到底是谁 同样使用grep差找到该进程 可以看到的 父进程是bash,什么是bash???可以先理解为命令行解释器。目前还没有深入探讨的能力
接下来我们来尝试是否可以手动实现创建子进程 首先来认识一下 fork函数 fork() (可以通过运行 man fork 认识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创建一个进程本质是系统中多一个进程多一个进程就是多一个内核task_struct父进程的代码和数据是从磁盘加载来的子进程的代码和数据会默认进程父进程的代码和数据
为什么要创建子进程呢因为我们想要通过子进程与父进程执行不一样的代码在特殊情况下可以提高运行效率。
接下来我们来认识一下fork函数的返回值因为他两个返回值与以往的认识函数不一样。 1 #includestdio.h 2 #includeunistd.h 3 #includesys/types.h 4 5 int main(){ 6 7 printf(process is running ,only me! pid: %d \n,getpid() ); 8 fork(); 9 pid_t id fork(); 10 11 if(id -1) return 1; 12 else if(id 0){ 13 //child 14 while(1) 15 { 16 printf(id : %d I am child process,pid: %d, ppid: %d\n,id,getpid(),getppid()); 17 sleep(1); 18 19 } 20 } 21 else{ 22 //parent 23 while(1){ 25 printf(id : %d I am parent process,pid: %d, ppid: %d\n,id,getpid(),getppid()); 26 sleep(2); 27 } 28 29 } 30 31 } 简单写一下测试程序,来看效果 可以看出是成功运行出子进程和父进程 刚才的代码在9 行 fork之后子进程和父进程是共享的因为我们进行了判断所以子进程与父进程会执行不一样的代码在之前学习的语法中if 与 else 的代码不可能一起运行这是因为之前学习的都是单进程在多进程中可以做到即使这样那也也有很多疑问
同一个 id 为什么可以即等于零 又 不等于于零fork()两个返回值是怎么回事
问题1 涉及虚拟地址空间我目前还没有了解。
那我们来看fork函数由OS提供,在代码执行的过程中子进程就已经存在了可以被调度了。
在任何操作系统中进程一定要做到进程具有独立性 PCB 内核数据结构task_struct 代码与数据只读 那么如何查看该进程使用了哪些数据和代码呢 使用ls /proc/pid -d就可以查到该进程的数据 我们详细展开即可查看 其中的exe 指向 是从什么路径下的文件加载的可执行程序。 在进程结束之后对应路径也会被销毁。
总结
进程 内核task_ struct结构体 程序的代码和数据ps ajx 可以查看我们的进程为了方便演示我们使用grep 来进行一下筛选ps ajx | grep myprogress PID 每一个进程都要有自己的唯一标识符叫做进程PIDpid_t getpid 获取pid当我们多次运行时每次进程PID都是不同的但是父进程ID是相同的(每次运行 PID 不同是正常的)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创建一个进程本质是系统中多一个进程多一个进程就是多一个内核task_struct 父进程的代码和数据是从磁盘加载来的子进程的代码和数据会默认进程父进程的代码和数据
送给大家一句话: 我从来不相信什么懒洋洋的自由。我向往的自由是通过勤奋和努力实现的更广阔的人生。。——山本耀司
Thanks♪(ω)谢谢阅读
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