可执行程序加载到内存中,形成进程时,操作系统要先创建描述进程的结构体对象。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
进程不是一直运行的,进程可能会在等待某种软硬件资源。即使把进程加载到CPU中,也不是一直会运行的。而进程排队,一定是在等待某种软硬件资源(可以是CPU,键盘,磁盘,网卡等等设备......),排队时是进程的PCB在排队。在这里就需要引入一个概念:一个PCB可以被链入多种数据结构中。在之前的博客中也说过,PCB其实就是描述进程的一个很大的结构体,在这个结构体中,包含有很多其他的结构体。比如我定义一个node结构体
很多时候,我们要监控系统状态,即监控系统cpu负载、进程状态等情况,如果我们在 Linux 应用层,我们有很多方式,命令行中常用 top、ps 命令,代码中,我们可以使用 popen 函数去执行一个 top 命令,获取返回值。或者我们直接读写 /proc下面的文件,都可以达到目的。
在(18条消息) 进程调度的基本过程_Y君的进化史的博客-CSDN博客一文中,我们初步了解了关于进程的知识,本文重点讲解进程和线程的区别和联系。
在Linux中,主要是通过fork的方式产生新的进程,我们都知道每个进程都在 内核对应一个PCB块,内核通过对PCB块的操作做到对进程的管理。在Linux内核中,PCB对应着的结构体就是task_struct,也就是所谓的进程描述符(process descriptor)。该数据结构中包含了程相关的所有信息,比如包含众多描述进程属性的字段,以及指向其他与进程相关的结构体的指针。因此,进程描述符内部是比较复杂的。这个结构体的声明位于include/linux/sched.h中。
前言:在了解完冯诺依曼体系结构和操作系统之后,我们进入了Linux的下一篇章Linux进程,但在学习Linux进程之前,一定要阅读理解上一篇内容,理解“先描述,再组织”才能更好的理解进程的含义。
在通常的计算机书籍或者课本中对进程概念的描述是这样的 – 进程就是被加载到内存中的程序,或者被运行起来的程序就叫做进程;这样说的原因如下:
在了解进程状态之前,我们先来谈一谈阻塞与挂起的两个概念。所谓阻塞,就是指进程因为等待某种资源就绪,而导致的一种不推进状态。也就是我们常说的卡住了。
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:
1. 首先我们来看一个现象,当只有第一行代码时,编译是能通过的,但会报warning,当加了第二行代码时,编译无法通过,报error。 第一行代码能编过的原因是权限缩小,虽然ptr是可读可写的权限,但在指向常量字符串"hello world"之后,ptr的权限就变为了只读,所以如果仅仅修改一下权限,g++并不会报错,只是报个warning罢了,但当解引用ptr,将ptr指向的内容修改为"H"字符串后,编译器就会报错了,因为我们说ptr的权限是只读,因为常量字符串是不可修改的,你现在进行了ptr指向内容的修改,编译器则一定会报错。
进程(Process)是计算机中的一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动,是系统进行资源分配和调度的基本单位,是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体;在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体。
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
我们常见的计算机,如笔记本。我们不常见的计算机,如服务器,大部分都遵守冯诺依曼体系。
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我们常见的计算机,如笔记本。或者不常见的计算机,如服务器,大部分都遵守冯诺依曼体系。
前言:在进程学习这一块,我们主要学习的就是PCB这个进程控制块,而PBC就是用来描述进程的结构体,而进程状态就是PCB结构体中的一个变量。
我们看到这里面就展示了当前正在运行的进程,那大家看这其实就是我们当前打开的程序嘛
在内核态(比如应用进程执行系统调用)时,进程运行需要自己的堆栈信息(不是原用户空间中的栈),而是使用内核空间中的栈,这个栈就是进程的内核栈
那在还没有学习进程之前,就问大家,操作系统是怎么管理进行进程管理的呢?很简单,先把进程描述起来,再把进程组织起来!
进程是什么?我们打开任务管理器可以看到有很多的程序正在运行状态,并且上面写着进程二字。难道进程就是指这些被运行起来的程序吗?课本上对于进程是这么说的:程序的一个执行实例,正在执行的程序等。
在Windows中可以通过×关闭进程,在Linux中可以通过ctrl+c关闭,也可以通过kill杀死进程
Linux下的进程也好,线程也罢,在内核中统统都以任务(task)的面目示人,他们用一样的内核数据结构来表示。
在普遍的操作系统中,我们所遇到的进程状态有:运行、新建、就绪、挂起、阻塞、停止、挂机、死亡…等等,但是我们并不懂它们(学了等于没学),因为这是操作系统层面的说法,它的理论放到哪个操作系统中都对。所以我们要学习一个具体的操作系统来理解进程状态,而这里我们使用的当然就是Linux!
为了搞明白正在运行的进程是什么意思,我们有必要了解进程的不同状态,那么话不多说,开始我们今天的话题!
在讲解进程之前,要先知道什么是冯诺伊曼体系结构。冯诺依曼体系结构是如今最主流的体系结构,所有的硬件可以分为5大单元,单元之间存在交互。
2.CPU中含有能够解释计算机指令的指令集,指令集又可分为精简指令集和复杂指令集,这也正是为什么你的程序能够运行起来的原因,因为CPU认识并理解你的二进制程序代码,你的二进制程序会被CPU认为是一堆指令的集合,CPU直接执行这些二进制指令就OK了。
首先我们要清楚的是,操作系统是一个进行软硬件资源管理的软件。操作系统对下要管理好底层硬件。每一个硬件的生产产商都会给他们的产品提供对应的驱动程序,驱动程序是特定于某一硬件或系统设备的软件组件,它为系统提供管理硬件的各种功能。当软件需要实现某些功能,而这些功能无法通过应用程序单独实现或难以实现时,驱动程序就能派上用场。操作系统通过驱动程序对底层的硬件进行管理。
本文介绍了地址空间和二级页表、Linux下的线程、线程的优缺点以及线程与进程的关系等概念。
冯诺依曼体系结构是计算机体系结构中的一种基本设计原则,它描述了计算机系统的组成和运作方式。该体系结构由计算机科学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)于20世纪中期提出,被广泛应用于现代计算机系统的设计和实现中。
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
在操作系统中,进程控制块(Process Control Block, PCB)是一个非常关键的数据结构。它保存了进程的状态信息,使操作系统能够有效地管理和调度进程。本文将详细介绍进程控制块的概念、组成部分及其在Go语言中的应用。
IIC(Inter-Integrated Circuit)其实是IIC Bus简称,所以中文应该叫集成电路总线,它是一种串行通信总线,使用多主从架构,由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。
Dts:DTS即Device Tree Source,是一个文本形式的文件,用于描述硬件信息。一般都是固定信息,无法变更,无法overlay。
作者简介 赵晨雨:西安邮电大学2018级陈莉君教授研究生,天真无邪小白一枚,已经爱上linux内核而不能自拔,正在成长为内核狂热爱好者? 跟随陈老师学习linux内核两个月了,对linux内核
如果可以直接访问,那么看到的地址就是物理地址,对于野指针,越界访问等问题则不能进行很好的控制,不能保证程序的独立性;当通过物理地址暴露,恶意程序通过物理地址进行读取或者修改数据,无法保证信息和数据安全;控制以及管理了访问的权限,以常量区不能的常属性来说,当常量定义出来的时候不就是修改数据了么,但是再次修改时,通过页表访问时,页表发现是常量区数据则拒绝修改的访问,以此保护了数据的常属性
进程中使用malloc/new都是在虚拟内存中开辟的空间,需要通过页表与物理内存建立联系以后才能拥有真正的物理空间,也就是说一个进程能看到多少资源取决于进程地址空间,但这个资源是否有效则取决于页表是否与物理内存之间建立映射关系,也即是进程地址空间是一个进程的资源窗口,页表决定进程到底有多少资源
在学习C/C++时我们都有接触过内存区域划分这个概念,也知道它表示的是程序加载到内存中不同的数据所分布的不同的区域,但是我们并不清楚它是什么东西,在哪里存储着,为什么要有它,它又是怎样实现的。今天我们就来解决这些疑惑。
其中门电路是由与门,或门,非门,异或门组成的,CPU的构成非常抽象和复杂,上面只是帮助大家了解,并不严谨。
有些书上对进程的描述是这样一句话:进程是在内存中的程序。一个运行起来(加载到内存)的程序称作进程。
Linux的进程状态就是struct task_struct内部的一个属性。 为了弄明白正在运行的进程是什么意思,我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态(在Linux内核里,进程有时候也叫做任务)。 下面的状态在kernel源代码里定义:
常见的计算机(台式,笔记本),与不常见的计算机(服务器)大部分都遵守冯诺依曼体系结构。
内容包括原理图、PCB图绘制方法,封装制作以及DRC规则的使用、图纸的打印、出错处理,3D元件体建立教程及相应的3D封装下载等。持续更新,原创不易!
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