35、操作系统和进程模块

一、操作系统

一、操作系统的发展

没有操作系统———传孔卡片

批处理系统———串行，速度快

　　联机批处理，读磁带的时候速度快

　　脱机批处理，读磁带和cpu工作并发

多道程序系统———并行

　　操作系统的各种管理功能

　　时空的复用：空间隔离开来，CPU看起来可以处理多个任务

 分时系统———更好的实现了并行

　　缺点：让CPU的工作效率下降了

实时系统———对一个任务实时响应

　　优点：快

　　缺点：能处理的任务更少

通用操作系统

　　兼具多个操作系统的特性

二、操作系统的功能

　　封装了对硬件的操作过程，给应用层序提供好用的接口

　　对多个作业进行调度管理来分配硬件资源

三、进程与程序

　　程序：就是一堆代码

　　进程：运行当中的程序。进程是操作系统资源分配的最小单位

　　为什么要引入进程的概念？

　　　　为了隔离资源

　　进程是怎么被调度的呢？

　　　　先来先服务算法：（FCFS）

　　　　短作业优先算法

　　　　时间片轮算法

　　　　多级反馈转算法

　　进程的状态：就绪、运行、阻塞

　　进程的创建和结束：

　　　　创建进程有很多方式———就是让一个程序运行起来

　　　　所有的进程都是被进程创建出来的

　　　　父进程与子进程：进程1创建了进程2，那么进程1就是父进程，进程2就是子进程

二、进程

1、在学习进程之前首先认识一下如何看到进程：

　　　　os.getpid() 获取当前python运行的程序的进程号 （pid：process  id ：进程id ）  

　　 　  os.getppid()  获取当钱python运行的程序的父进程号（ppid：parents process id  父进程id ）  

关于multiprocess模块——综合的、多元的 进程模块（包）：python中创建进程用来替我做事。

import os
from multiprocessing import Process  #导入进程模块
import time
def func():
    time.sleep(2)
    print('子进程号%d'%os.getpid())


if __name__ =='__main__':
    p=Process(target=func)
    p.start()                                  #启动子进程
    print('第一次主进程号%d'%os.getpid())
    p.join()                                              #阻塞
    print('第二次主进程号%d'%os.getpid())

有两种情况：

　　1、没有p.join()  ：这种情况下不阻塞，执行主程序，调用子进程。子进程和父进程是异步执行。

创建进程对象 传要执行的函数 以及参数
进程对象.start()
主进程和子进程就是异步执行
如果主进程中的代码已经结束了，子进程还没结束，主进程会等待子进程

p.join 就是主进程会阻塞在join的位置，等待p进程结束
windows操作系统中 创建进程的语句一定要放在if __name__ == '__main__':条件语句下面

　　2、有p.join()：主进程阻塞在join的位置，等待p进程的结束（异步阻塞）

2、开启多个子进程 

import os
import time
from multiprocessing import Process
def func(i):
    time.sleep(3)
    print('%d :子进程%d干的事，父进程%d干的事'%(i,os.getpid(),os.getppid()))

if __name__=='__main__':
    p_lst=[]
    for i in range(10):
        p=Process(target=func,args=(i,))     #实例化，调用线程类，传参数
        p.start()                            #启动线程（类似传达一下消息
        p_lst.append(p) 
    for p in p_lst:
        p.join()                              #阻塞
    print('-------主进程-------')

　　创建一个线程，然后启动（对象名.start），它会在未知的时间里创建线程，所以至于它是不是在主线程之前还是之后启动都不能确定。如果想要主线程在所有线程后等待，那么需要预先创建一个空列表，然后把所有启动的子线程放入列表中，对列表中的子线程总体进行循环阻塞后，启动主线程。

3、另一种开启多进程的方法

import os
from multiprocessing import Process
class MyProcess(Process):  #必须创建一个类，必须继承Process方法
    def run(self):               #必须实现run方法
        print('子进程%d'%os.getpid())
        self.walk()
    def walk(self):
        print('子进程walk%d'%os.getpid())

if __name__ =='__main__':
    p=MyProcess()            #先实例化一个对象
    p.start()                   #启动子进程
    p.join()
    print('主进程%d'%os.getpid())  #主进程