操作系统的发展史
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的利用率低
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
告诉磁盘
提高文件的读取速度
优点:
提高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
时间上的复用:
切换＋保存状态
IO操作
input()
print()
time.sleep(3)
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使用率变高了
若一个程序使用cpu的时间过长,会立刻将当前执行程序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cpu的情况下,同时执行多个程序
进程
程序与进程
程序就是一堆代码
进程就是一堆代码的运行过程
进程调度
当代操作系统调度
时间片轮转发+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
缺点是
如果程序a先使用,那么b得等a运行完了才能运行
2.短作业优先调度
a,b两个程序,谁的用时最短,谁就先调度使用cpu
缺点:
若a使用时间最长,其他程序使用时间都很短,
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执行的时间一秒钟加载n个程序,需要将一秒等分成多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,准备嗲偶
运行态
调度后的进程,进入运行态
阻塞态
凡是遇到I/O操作的进程都会进入阻塞态
若I/O结束必须重新进入就绪态
同步和异步
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任务执行结束后才能继续执行第二个任务
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
阻塞和非阻塞
阻塞:阻塞态遇到I/O操作一定会进入阻塞态
非阻塞:就绪态和运行态
同步与异步还有阻塞与非阻塞是不是一个概念?
不是一个概念,不能混为一谈
主进程和子进程会产生各自的名称空间
查看进程名称空间的方法有:
1.查看子进程号:current_process().pid
2.获取主进程:os.getpid()
3.cmd中查看进程号:tasklist|findstr进程号
4.获取主进程的父进程的pid号:os.getppid()
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了,但是它的pid号还存在,未被摧毁
缺点是占用pid号,占用操作系统的资源
孤儿进程
指的是子进程还在执行,但是父进程已经意外结束了
操作系统优化机制:提供一个福利院帮你回收没有父进程的子进程
守护进程
指的是主进程结束之后,该主进程产生的所有子进程跟着结束并回收