一、冯诺依曼体系（Von Neumann Architecture）

现代的计算机, 大多遵守冯诺依曼体系结构

1. CPU 中央处理器: 进行算术运算和逻辑判断.
2. 存储器: 分为外存和内存, 用于存储数据(使用二进制方式存储)
3. 输入设备: 用户给计算机发号施令的设备.
4. 输出设备: 计算机个用户汇报结果的设备.

---

二、指令（Instruction）

 所谓指令，即指导 CPU 进行工作的命令，主要有操作码 + 被操作数组成。指令是CPU上执行命令的最小单元。

三、进程

3.1 什么是进程

 进程就是被加载到内存中的可执行程序。更准确的来说，进程是有特定功能的程序在一个数据集上一次动态执行的过程。它是操作系统执行任务的基本单元，也是分配资源和调度的基本单元。

3.2 进程的基本组成：

进程由三大部分组成：分别是代码段，数据段，和进程控制块（PCB），这里特别注意进程控制块（PCB）是进程在计算机中的唯一标识（含有标识信息）

3.3进程的特性

1. 并发性
    在计算机系统中，为了充分发挥硬件资源的并行性，统筹各个子系统间的平衡，最大化提高效率，我们设计各个进程是并发的频繁的轮流交替执行的，而不是单一的只有当前一个进程执行完后一个进程才能执行。
   并发和并行（重点）

并发：在一段时间内，宏观上来看，多个进程都得到了执行，但微观上，某一个时刻，只有一个进程在占用CPU资源；
并行：宏观上，多个进程在一段时间内都得到了执行，同时微观上，每个时刻也都有多个进程在被执行（占用CPU资源），前提是有多个CPU。

2. 独立性
    不同的进程只完成自己特定的任务，进程之间的工作不会相互影响。

3. 动态性
    进程是程序的一次执行，它有着创建、活动、暂停、终止等过程，具有一定的生命周期，是动态地产生、变化和消亡的。

4. 制约性（异步性）
    首先，计算机资源是有限的，而计算机中的进程有很多，这就决定了不可能同时满足所有进程对资源的需求，进程之间就只能相互制约争夺某些资源；其次，某些进程具有亲缘关系或者依赖关系，这种关系就决定了它们自然而然地就有着制约关系。或者因访问共享数据/资源或进程间同步而产生制约。

5. 结构性：
    每个进程都配置一个PCB对其进行描述。从结构上看，进程实体是由程序段、数据段和进程控制块三部分组成的。

3.4 进程是如何进行管理的?

 进程控制块(PCB)（系统为了管理进程设置的一个专门的数据结构，用它来记录进程的外部特征，描述进程的运动变化过程。系统利用PCB来控和管理进程，所以PCB是系统感知进程存在的唯一标志。进程与PCB是一一对应的）在不同的操作系统中对进程的控制和管理机制不同，PCB中的信息多少不一样。

可以使用这个 PCB 描述进程的属性，一个进程就可以使用一个或者多个 PCB 来表示。系统中会使用类似于双向链表这样的数据结构来组织多个 PCB。
(创建新的进程,就是创建 PCB ；把 PCB 插入到链表中销毁进程, 就是把 PCB 从链表上删除并释放；展示进程列表，就相当于是遍历链表的每个节点。)

PCB属性

1. pid: 进程的身份标识
    每个进程都会有一个 pid, 同一时刻,不同进程之间的 pid 是不同的。
2. 内存指针,(一组属性)
    每个进程在运行的时候，都会分配一定的内存空间。这个进程的内存空间，具体是在哪里，以及分配的内存空间中有哪些部分，每个部分都用来干嘛，都是通过一组指针来进行区分。
3. 文件描述符表
    类似于顺序表这样的数据结构,有很多元素和文件有关 =>硬盘 有关
   一个进程也需要涉及到硬盘操作,就需要按照文件的方式来操作.当前进程关联了哪些文件,都能操作哪些文件就是通过文件描述符表.

3.5 进程的组织

PCB作为进程唯一标识，我们组织进程的实质就是组织PCB，而PCB又是一种数据结构，比如Linux中的task_struct结构体。

1. 链接表方式（链表）：统一状态的进程其PCB成一脸表，多个状态对应多个不同的链表，各状态的进程形成不同的链表。

2. 索引表方式：同一状态的进程归入一个index表(由index指向PCB)，多个状态对应多个不同的index，各状态的进程形成不同的索引表，例如就绪索引表，阻塞索引表。
   

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了计算机体系结构、指令是CPU上执行命令的最小单元，以及进程是操作系统执行任务的基本单元，也是分配资源和调度的基本单元。