操作系统发展史
1.操作系统发展史
1）穿孔卡片
一个计算机机房，一次只能被一个卡片使用
缺点：
CPU利用率低
2）联机批处理系统
支持多用户去使用一个计算机机房
3）脱机批处理系统
高速磁盘：
提高文件的读取速度
优点：
提高CPU的利用率
4）多道技术（基于单核情况下研究）：
单道：
多个使用CPU时是串行
多道技术：
空间上的复用
一个CPU可以提供给多个用户使用
时间上的服用
切换+保存状态
IO操作
input（）
print（）
time.sleep（3）
1）若CPU遇到IO操作，会立即将当前执行程序CPU使用权断开
优点：
CPU的利用率高
2）若一个程序使用CPU的时间过长，会立即将当前执行程序CPU使用权断开
缺点：
程序的执行效率低
并发与并行
并发：指的是看起来像同时运行，多个程序不停，切换+保存状态
并行：真实意义上的同时运行，在多核（多个CPU）的情况下，同时执行多个程序
进程
2.进程
程序与进程
程序：一堆代码
进程：一堆代码运行的过程
进程调度
当代操作系统调度
时间片轮转法+分级反馈队列
1）先来先服务调度
a，b程序，若a程序先来，先占用CPU
缺点：
程序a先使用，程序b必须等待程序a使用CPU结束后才使用
2）短作业优先调度
a，b程序，谁的用时短，先优先调度使用CPU
缺点：
若程序a使用时间最长，有N个程序使用时间短
必须等待所有用时短的程序结束后才能使用
3)时间片轮转法
CPU执行的时间1秒钟，加载N个程序，需要将1秒等分成多N个时间片
4）分级反馈队列
将执行优先分为多层级别
1级：优先级最高
2级：优先级第二，以此类推
。。。。
进程的三个状态
就绪态
所有进程创建时都会进入就绪态，准备调度
运行态
调度后的进程，进入运行态
阻塞态
凡是遇到io操作的进程，都会进入阻塞态
若io结束，必须重新进入就绪态
同和异步
指的是提交任务的方式
同步
若有两个任务需要提交，在提交第一个任务时
必须等待该任务执行结束后，才能继续提交并执行第二个任务
异步
若有两个任务需要提交，在提交第一个任务时
不需要原地等待，立即可以提交并执行第二个任务
阻塞与非阻塞
阻塞：
阻塞态，遇到IO一定会阻塞
非阻塞：
就绪态
运行态
面试题：同步与异步，阻塞和非阻塞是同一个概念吗？
强调：不是一个概念，不能混为一谈
最大提高CPU的使用率：
尽可能的减少不必要的IO操作
进程号回收的两种条件
1.join，可以回收子进程与主进程
2.主进程正常结束，子进程与主进程也会被回收
僵尸进程与孤儿进程
僵尸进程：
指的是子进程已经结束，但PID号还存在，未销毁
缺点：占用PID号，占用操作系统资源
孤儿进程：
指的是子进程还在执行，但父进程意外结束
操作系统优化机制：
提供一个福利院，帮你回收没有父亲的子进程
multiprocessing是一个模块，python中的多线程无法利用多核优势，如果想要充分的使用多核CPU的资源(os.cpu_count()查看)，在python中大部分情况需要使用多进程
process由该类实例化得到的对象，可用来开启一个字进程
强调：
1.需要使用关键字的方式来指定参数
2.args指定的为传给target函数的位置参数，是一个元组形式，必须有逗号
模块用来开启子进程，并在子进程中执行我们定制的任务（比如函数）
multiprocessing模块的功能众多：支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步
current_process().pid:获取子进程号
os.getpid():获取主进程pid号
cmd中查看进程号：tasklist |findstr 进程号
进程号回收的两种条件：
1.join，可以回收子进程与主进程
2.主进程正常结束，子进程与主进程也会被回收
os.getppid()获取主主进程号
守护进程
指的是主进程结束后，该主进程产生的所有子进程跟着结束，并回收