CPU内部结构，就绪和阻塞，进程控制块

CPU内部结构：

分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分。

运算器是计算机对数据进行加工处理的中心，它主要由算术逻辑部件（ALU：Arithmetic and Logic Unit）、寄存器组和状态寄存器组成。

控制器是计算机的控制中心，它决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。

指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作。时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。一般时钟脉冲就是最基本的时序信号，是整个机器的时间基准，称为机器的主频。执行一条指令所需要的时间叫做一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个CPU周期。早期CPU同内存在速度上的差异不大，所以CPU周期通常和存储器存取周期相同，后来，随着CPU的发展现在速度上已经比存储器快很多了，于是常常将CPU周期定义为存储器存取周期的几分之一。

总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线，外部总线有时候又叫做系统总线、前端总线（FSB）等。

中断是指计算机由于异常事件，或者一些随机发生需要马上处理的事件，引起CPU暂时停止现在程序的执行，转向另一服务程序去处理这一事件.

1、处理机：是处理计算机系统中存储程序和数据，并按照程序规定的步骤执行指令的部件。

2、处理器：作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元。

就绪和阻塞区别：

进程就绪状态是指进程已获得除CPU之外的所有必须资源,只等待操作系统利用CPU调度算法将CPU分配给该进程以便执行. 进程阻塞状态也称进程等待状态,是指进程等待某一特定事件的出现(如I/O操作),在该过程中,进程依旧位于内存内,且占有CPU资源.

就绪状态 ：一个进程获得了除处理机外的一切所需资源，一旦得到处理机即可运行，则称此进程处于就绪状态。

执行状态：当一个进程在处理机上运行时，则称该进程处于运行状态。

阻塞状态：一个进程正在等待某一事件发生（例如请求I／O而等待I／O完成等）而暂时仃止运行，这时即使把处理机分配给进程也无法运行，故称该进程处于阻塞状态。

挂起状态：由于IO的速度慢于CPU的运算速度，经常出现CPU等待I/O的情况。这时OS需要将主存中的进程对换至外存。在进程行为模式中需要增加一个新的挂起（suspend）状态。当内存中所有进程阻塞时，OS可将一进程置为挂起态并交换到外存，再调入另一个进程执行。

新建状态：进程刚创建，但还不能运行，OS还没有把它加到可执行进程组中，通常是还没有加载到主存中的新进程。

退出状态：OS从可执行进程组中释放出的进程，或者是因为它自身停止了，或者是因为某种原因被取消。进程不在适合执行，但与作业相关的表和其它信息临时被OS保留起来，为其他程序提供所需信息。

活跃就绪：指进程在主存并旦可被调度的状态。

静止就绪：指进程被对换到辅存时的就绪状态，是不能被直接调度的状态，只有当主存中没有活跃就绪态进程，或者是挂起态进程具有更高的优先级，系统将把挂起就绪态进程调回主存并转换为活跃就绪。

活跃阻塞：指进程在主存中。一旦等待的事件产生，便进入活跃就绪状态。

静止阻塞：指进程对换到辅存时的阻塞状态。一旦等待的事件产生，便进入静止就绪状态。

只有一个锅，当食材已经准备充分的菜就可以下锅，这就是执行态；而其他准备好的菜就顺序放在一旁，等待下锅，这就是就绪态；还有的菜准备还不是很充分，例如该切片的菜还没有切片，还有一些佐料还没有从冰箱里拿出，这就是I/O操作等待，类似阻塞态；而还有一种情况就是厨房的面积太小了，桌子上放不下那么多的准备下锅的菜，于是先将那些还没有准备好的菜放入冰箱，如果还是放不了那么多菜，就把那些已经准备好的但没有下锅的菜放入冰箱，以免变质，这就是挂起态；当桌子上有位置了，就把菜从冰箱拿出来，这便是激活操作。做好的菜就可以端出厨房，这便是退出态。（PS:这里我假设冰箱空间很大，也存在那种炒到一半的菜放到一边的情况，即从执行态到就绪态或阻塞态的情况，这种情况可以类似川菜中先将肉处理一下（去腥等等），然后又从锅里捞出来，用豆瓣和其他佐料来进行腌制（这里如果佐料没有在桌子上就类似进入阻塞态，而如果有就相当于进入就绪态，但是锅里已经被占用了，需要等待一会儿）至于优先级的高低，也可类比有些菜是为了其他菜做铺垫（举个例子：在川菜里面，回锅肉和炒白菜，一般家庭会优先做回锅肉，因为当做回锅肉时，会炒出许多猪油，而这些有可以用来炒白菜，这样的炒白菜不仅好吃，而且也节约了许多油。））

进程控制块：PCB:是系统感知进程存在的唯一标志

进程控制块（Processing Control Block），是操作系统核心中一种数据结构，主要表示进程状态。其作用是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或与其它进程并发执行的进程。

或者说，OS是根据PCB来对并发执行的进程进行控制和管理的。 PCB通常是系统内存占用区中的一个连续存区，它存放着操作系统用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息，它使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序成为一个能独立运行的基本单位或一个能与其他进程并发执行的进程