Python之并发编程（一）进程和操作系统概述

进程和操作系统概述

1. 进程的基础

   • 程序和进程：

     程序是一堆静态的代码文件

     进程是一个正在运行着的程序，抽象概念

     进程由操作系统操控调用交给CPU运行

2. 操作系统

   • 管理控制协调计算机硬件和软件的关系

   • 操作系统的作用：

     • 将一些对硬件操作的复杂丑陋的接口,变成简单美丽的接口. open函数.

     • 多个进程抢占一个(CPU)资源时,操作系统会将你的执行变得合理有序.

       阻塞: input read write sleep recv accept sendto recvfrom .....

3. 操作系统发展史

   1. 最早出现的计算机: 算盘.

   2. 电子类的计算机发展史:

      1. 第一代计算机1940~1955

         • 在大学里出现了机房,想使用计算机必须预约.

           先连接调配各个硬件,1.5小时, 真空管, 然后在插上程序调试.效率低

         • 优点： 个人独享整个计算机资源.

         • 缺点：硬件调试插线，耗时，所有人都是串行执行

      2. 第二代计算机 磁带存储---批处理系统 1955~1965

         • 优点：
           • 程序员不用亲自对硬件进行插线操控，效率提高
           • 可以进行批量处理代码
         • 缺点：
           • 程序换不能独自使用计算机
           • 你的所欲程序还是串行的

      3. 第三代计算机：集成电路，多道程序系统

         • 大背景：

           • 集成电路：把所有用的硬件变小，线路板
           • 将两套不同的生产线合并成 一条生产线

         • 技术上的更新：多道技术

           1.空间上的复用：将内存分区域，一个内存可以同时加载多个进程

           2.时间上的复用：实现将CPU在多个进程之间来回切换，并且保留状态

           几乎所有的程序又有IO阻塞,

           同时加载到内存 3个任务,3个进程,每个进程都有阻塞情况,只要cpu运行一个进程时,遇到IO阻塞立马回切换,长时间占用cpu也会切换.

           提升效率,最大限度的使用cpu.

           如果是一个IO密集型进程,来回切换提升效率.

           如果是一个计算密集型,来回切换降低效率.

           第三代计算机广泛采用了必须的保护硬件（程序之间的内存彼此隔离）之后，第三代计算机应用而生:

           每个人占用计算机的时间有限的,

           多人(少于10个) 共同使用一个计算机主机,

           第四代计算机: 至今.

   3. 进程的理论：

      1. 串行: 所有的任务一个一个的完成.

      2. 并发: 一个cpu完成多个任务.看起来像是同时完成.

      3. 并行: 多个cpu执行多个任务,真正的同时完成.

         

      4. 阻塞: cpu遇到IO就是阻塞.

      5. 非阻塞: 没有IO,就叫非阻塞

      6. 程序: 一堆静态文件

      7. 一个正在执行的程序任务,一个进程.

      8. 一个程序能否开启多个进程? 可以.

      9. 进程的创建:

         一个子进程必须依赖于一个主进程才可以开启.

         一个主进程可以开启多个子进程.

         unix: fork创建子进程.

         unix(linux,mac): 创建一个子进程会完完全全复制一个主进程所有的资源,初始资源不变.

         windows: 操作系统调用CreateProcess 处理进程的创建.

         windows:创建一个子进程,会copy主进程所有的资源,但是会改变一些资源.

      10. 程序的状态：