为什么说PCB是进程存在的唯一标志
首先来看PCB的作用:

PCB是系统为每个进程定义的一个数据结构，其作用是使程序（含数据）能独立运行;PCB使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序（含数据）成为一个能独立运行的基本单位，一个能与其他进程并发执行的进程，因此PCB是为了保证程序的并发执行。创建进程，实质上是创建进程的PCB；而撤销进程，实质上是撤销进程的PCB。
其次来解释为什么PCB是进程存在的唯一标志

在系统调度到某进程后，要根据其PCB中所保存的处理机状态信息，设置该进程恢复运行的现场，并根据其PCB中的程序和数据的内存地址，找到其程序和数据；进程在执行过程中，当需要和与之合作的进程实现同步、通信或访问文件时，也都需要访问PCB;当进程由于某种原因而暂停执行时，又需将其断点的处理机环境保存在PCB中。可见，在进程的整个生命周期中，系统总是通过PCB对进程进行控制的，亦即系统是根据 进程的PCB感知该进程的存在的，所以，PCB是进程存在的唯一标志。

①并发：

      并发编程又叫多线程编程，并发的实质是一个物理上的CPU在若干道程序之间多路复用，有限的资源多用户共享提高效率。任务数多余CPU的核数，通过操作系统的任务调度算法，实现多个任务一起执行的。一个CPU不可能真正同时运行一个一个以上的线程，只能把CPU的时间分为多个时间段，再将各个时间段分给多个线程执行，其他线程处于挂起状态，这种方式称为并发。

②并行：

      两个或者两个以上的事件或者活动在同一时刻发生。多道程序的环境下，允许程序同一时刻在不同的CPU同时执行。当系统有一个以上的CPU的时候，则线程的操作有可能非并发，线程在不同的CPU执行，互不抢占CPU的资源，可以同时执行。

③ 串行和并行：

      串行是指多个任务的时候，各个人物按顺序执行，完成一个任务之后才能完成下一个任务。并行是多个任务可以同时执行，异步是多个任务并行的前提条件，也就是并行的线程一定是异步执行的）

④同步和异步：

      同步和异步是指能否开启新的线程。同步不能开启新的线程，异步是可以的。异步和同步是相对的，同步是顺序执行的，执行万一个再执行完下一个，需要等待，协调执行。异步是彼此独立，在等待某事件的过程中，继续做自己的事情，不需要等待上一个事件完成后再继续工作。线程是实现异步的一个方式。异步是让调用方法的主线程不需要同步的等待另一个线程的完成，从而可以主线程做其他的事情。异步是一个调用请求发送给被调用者，而被调用者不用等待结果的返回可以做其他的事情，实现异步可以采取多线程的技术或者交给其他的线程进行处理。例如同步：多任务情况下，一个任务A执行结束，才可以执行另一个任务B，只存在一个线程；异步：多个线程，一个任务A正在执行，同时可以执行另一任务B，任务B不用等待任务A结束才执行，促存在多条线程。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一.什么是进程
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，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。
二.进程的特征
（1）动态性：进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程，进程是动态产生，动态消亡的。

（2）并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执。

（3）独立性：进程是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统分配资源和调度的独立单位。

（4）异步性：由于进程间的相互制约，使进程具有执行的间断性，即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进。

结构特征：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

多个不同的进程可以包含相同的程序：一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程，能得到不同的结果；但是执行过程中，程序不能发生改变。
三.进程的状态
运行中的进程可能具有以下三种基本状态。

1）就绪状态（Ready）：

进程已获得除处理器外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如，当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态时，排入低优先级队列；当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时，排入高优先级队列。

2）运行状态(Running)：

进程占用处理器资源；处于此状态的进程的数目小于等于处理器的数目。在没有其他进程可以执行时(如所有进程都在阻塞状态)，通常会自动执行系统的空闲进程。

3）阻塞状态(Blocked)：

由于进程等待某种条件（如I/O操作或进程同步），在条件满足之前无法继续执行。该事件发生前即使把处理机分配给该进程，也无法运行。

四.区别
程序：

程序是指令和数据的有序集合，其本身没有任何运行的含义，是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程，它是一个动态的概念。

程序可以作为一种软件资料长期存在，而进程是有一定生命期的。程序是永久的，进程是暂时的。

进程更能真实地描述并发，而程序不能；

进程是由进程控制块、程序段、数据段三部分组成;

进程具有创建其他进程的功能，而程序没有。

同一程序同时运行于若干个数据集合上，它将属于若干个不同的进程。也就是说同一程序可以对应多个进程。

在传统的操作系统中，程序并不能独立运行，作为资源分配和独立运行的基本单元都是进程。

线程：

通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度。

因而近年来推出的通用操作系统都引入了线程，以便进一步提高系统的并发性，并把它视为现代操作系统的一个重要指标。

五.引起创建进程的事件：
(1)用户登录：为终端用户建立一进程

(2)作业调度：（不是进程调度）为被调度的作业建立进程

(3)提供服务：如要打印时建立打印进程

(4)应用请求：由应用程序建立多个进程
课后实验总结：
fwrite()函数和fread()函数

1.函数功能

用来读写一个数据块。

2.一般调用形式

fread(buffer,size,count,fp);

fwrite(buffer,size,count,fp);

3.说明

（1）buffer：是一个指针，对fread来说，它是读入数据的存放地址。对fwrite来说，是要输出数据的地址。

（2）size：要读写的字节数；

（3）count:要进行读写多少个size字节的数据项；

（4）fp:文件型指针。

4.例：

1.fread(&id,1,10,f)就是把f里面的值读到id里面，每次读1个字节，一共读10次，或者把id里面的值都读完，不到10次也会停止。

2.fwrite(&id,1,10,f)就是把id里面的值读到f里面，每次读1个字节，一共读10次或是fread(&id,10,1,f)就是把id里面的值读到里面，每次读10个字节，一共读1次。
fork()函数

（1）fork入门知识

一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，

也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。

（2）一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都

复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
exit（）和_exit()

exit和_exit函数都是用来终止进程的。当程序执行到exit或_exit时，系统无条件的停止剩下所有操作，清除包括PCB在内的各种数据结构，并终止本进程的运行。但是，这两个函数是有区别的。

exit()函数的作用是：直接使用进程停止运行，清除其使用的内存空间，并清除其在内核中的各种数据结构；exit()函数则在这一基础上做了一些包装。在执行退出之前加了若干道工序。exit()函数与_exit()函数最大区别就在于exit()函数在调用exit系统之前要检查文件的打开情况，把文件缓冲区的内容写回文件。

由于Linux的标准函数库中，有一种被称作“缓冲I/O”的操作，其特征就是对应每一个打开的文件，在内存中都有一片缓冲区。每次读文件时，会连续的读出若干条记录，这样在下次读文件时就可以直接从内存的缓冲区读取；同样，每次写文件的时候也仅仅是写入内存的缓冲区，等满足了一定的条件（如达到了一定数量或遇到特定字符等），再将缓冲区中的内容一次性写入文件。

这种技术大大增加了文件读写的速度，但也给编程代来了一点儿麻烦。比如有一些数据，认为已经写入了文件，实际上因为没有满足特定的条件，它们还只是保存在缓冲区内，这时用_exit()函数直接将进程关闭，缓冲区的数据就会丢失。因此，要想保证数据的完整性，就一定要使用exit()函数。

Exit的函数声明在stdlib.h头文件中。

_exit的函数声明在unistd.h头文件当中。
wait（）和waitpid（）函数

当一个进程正常或异常终止时，内核就向其父进程发送SIGCHLD信号。因为子进程终止是个异步事件，这种信号也是内核向父进程发的异步通知。父进程可以忽略该信号，或者提供一个该信号发生时即被调用执行的函数(信号处理程序)。

父进程同步等待子进程退出时则调用wait函数，此时父进程可能会有如下三种情形：

(1)阻塞(如果其所有子进程都还在运行)。

(2)带回子进程的终止状态立即返回(如果已有一个子进程终止，正等待父进程取其终止状态)。

(3)出错立即返回(如果它没有任何子进程)。
wait（等待子进程的中断和结束）

waitpid（等待子进程的中断和结束）


wait和waitpid两函数的说明

如果父进程的所有子进程都还在运行，调用wait将使父进程阻塞，而调用waitpid时，如果在options参数中指定WNOHANG可以使父进程不阻塞而立即返回0。

wait等待第一个终止的子进程，而waitpid可以通过pid参数指定等待哪一个子进程。

当pid=-1、option=0时，waitpid函数等同于wait，可以把wait看作waitpid实现的特例。

可见，调用wait和waitpid不仅可以获得子进程的终止信息，还可以使父进程阻塞等待子进程终止，起到进程间同步的作用。如果参数status不是空指针，则子进程的终止信息通过这个参数传出，如果只是为了同步而不关心子进程的终止信息，可以将status参数指定为NULL。

 

waitpid函数提供了wait函数没有提供的三个功能：

（1）waitpid等待一个特定的进程，而wait则返回任一终止子进程的状态 。

（2）waitpid提供了一个 wait的非阻塞版本，有时希望取得一个子进程的状态，  但不想进程阻塞。

（3）waitpid支持作业控制。

转载于:https://www.cnblogs.com/mitsuhas/p/6890745.html

block的原理是一道分水岭，区分中高级程序的试金石，一般的大公司，他可能不会问你内存管理，甚至多线程编程问题也简单的一笔带过，但是block一定会仔细问。可惜的是平时只知使用，对其原理与实质没有深究，因此数次面试倒在这道坎上，真是心有不甘，这次好好理理关于block的前因后果，以供后续随手翻阅查证。




  
block的定义：带有自动变量（局部变量）的匿名函数


想要说明什么是匿名函数，先来了解下什么是函数以及函数指针


函数：函数是C语言程序中的重要组成部分，不同函数调用的组合实现程序的各个功能。 

格式如下：




    returnType funcName(paramter List){
        //funcBody
    }

returnType：函数返回值 

funcName：函数名 

paramter List：参数列表 

funcBody：函数体 

一个简单的函数如下：



    int funcSum (int count) {
        return count + 10;
    }

定义了一个名为funcSum的函数，有一个int类型的形参，返回值是int类型 

函数调用如下：



    int result = funcSum(18);


函数指针：除了直接调用函数之外，我们还可以定义一个函数指针来指向这个函数地址，通过调用函数指针进而调用指向的函数，函数指针的定义如下：




    returnType （*FuncPointer）(Paramter List)

继续上面定义的funcSum函数，现在定一个函数指针指向这个函数



    int （*funcPointer）（int）= &funcSum；

调用函数指针方式如下：



    int result = (*funcPointer)(18);

通过函数指针可以来调用函数，但是在给函数指针赋值的过程中，依然用到了函数名，因此在C语言中要想调用函数，无论是直接调用还是通过函数指针来调用都无法绕过函数名。



但是OC中的block，就可以使用不带函数名称的函数，即匿名函数，被看着是C语言的扩充功能。



在了解什么是匿名函数后，再来说说“带有自动变量（局部变量）”是什么意思？ 

变量的类型以及存储位置


全局变量：全局静态区
全局静态变量：全局静态区
局部静态变量：栈
局部变量：栈 

 

局部变量：包括静态局部变量都是存在栈中的，超过作用域后就会被销毁 

全局变量：包括全局静态变量，既不是存在栈中，也不是存在堆中，而是存放在“全局区/静态区”，占用静态的存储单元


block做为匿名函数，不但能访问全局变量，更重要的是拥有捕获函数外局部变量的功能，一般情况下，block中访问一个外部局部变量，block会持用它的临时状态，自动捕获变量值，捕获后修改外部的局部变量不会影响block内部捕获的状态 

比较经典的例子：



    int val = 23;
    void (^block) (void) = ^{
        NSLog(@"val = %d",val);
    };
    val = 2;
    block();

代码输出为：val = 23，不是2 

block在定义实现时，就会对它捕获的外部局部变量进行一次只读拷贝，然后在block中使用该只读拷贝，即外部局部变量的副本，所以block外部修改局部变量，对其内部的副本无影响，就是说block捕获的是局部变量的瞬时值 

那么这种情况下能否在block内对局部变量val值进行修改呢？尝试报错截图如下： 

 

根据错误提示，我们修改代码如下



    __block int val = 23;
    void (^block) (void) = ^{
        NSLog(@"val = %d",val);
    };
    val = 2;
    block();

代码输出结果为：val = 2，并且此时可以在block中修改外部的局部变量值





为什么在局部变量定义前加__block就能在block中修改捕获的局部变量值了，后面再继续分析，本节完，待续……

参考文章 

又见block（二）：block语法定义 

又见block（三）：block实质 

又见block（四）：block捕获自动变量 

又见block（五）： __block变量和对象 

又见block（六）：block存储域与__block变量存储域 

又见block（七）：截获对象