操作系统发展史
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利用率最低
联机批处理系统
支持多用户去使用一个计算机机房
脱机批处理系统
高速磁盘：
提高文件得读取速度
优点：
提高CPU得利用率
多道技术（基于单核请况下研究）
-单道：多个使用使用CPU时是串行
-多道：
-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()
1）若CPU遇到IO操作，会立即讲当前执行程序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：程序的执行率降低
并发与并行
并发：指的是看起来像同时在运行，多个程序不停得 切换+保存状态
并行：真实意义上的同时运行，在多核的情况下，同时执行多个程序
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结束后才能使用。
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使用时间最短，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秒中，加载N个程序，要将1秒等分成多N个时间片。
4）分级反馈队列
将执行优先分多层级别。
-1级：优先级最高
-2级：优先级第二，依次类推
-3级：
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。
创建进程的两种方式
#第一种
#windows:创建子进程，windows会将当前父进程代码重新加载执行依次
#Linux/mac:会将当前父进程代码重新拷贝一份，再去执行（在Linux/mac系统下不会报错）
from multiprocessing import Process
import time
#定义一个任务
def task(name):
print(f'{name}的任务开始执行')
time.sleep(1)
print(f'{name}的任务已经结束')
if __name__ == '__main__':
p=Process(target=task,args=('nick',))
p.start()
print('主进程')
time.sleep(3)
'''
主进程
nick的任务开始执行
nick的任务已经结束'''
#第二种
# 自定义一个类，并继承Process
class MyProcess(Process):
def run(self):
print('任务开始执行')
time.sleep(1)
print('任务已经结束')
if __name__ == '__main__':
p=MyProcess()
p.start()
print('主进程')
time.sleep(3)
'''主进程
任务开始执行
任务已经结束
hello
'''
join方法
'''
join方法：用来告诉操作系统，让子进程结束后，父进程再结束
'''
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print(f'{name} start...')
time.sleep(2)
print(f'{name} over')
if __name__ == '__main__':
p=Process(target=task,args=('nick',))
p.start()#告诉操作系统，开启子进程
p.join()#告诉操作系统，等子进程结束后，父进程再结束
print('主进程')
'''
nick start...
nick over
主进程'''
进程间数据是相互隔离的
'''
进程间数据下过户隔离：
主进程与子进程会产生各自的名称空间
'''
from multiprocessing import Process
x=100
def func():
print('执行func函数')
global x
x=200
if __name__ == '__main__':
p=Process(target=func)
p.start()
print(x)
print('主进程')
'''100
主进程
执行func函数'''
进程对象的属性
'''
current_process().pid:获取子进程号
os.getpid():获取主进程pid号
os.getppid():获取主主进程pid号
cmd种查找进程号：tasklist |findstr 进程号
p.is_alive():判断子进程是否存活
p.terminate():直接告诉操作系统，终止子进程，随后必须加上time.sleep(0.1)
'''
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import current_process
import os
import time
def task(name):
print(f'{name} start....',current_process().pid)
time.sleep(3)
print(f'{name} over...',current_process().pid)
if __name__ == '__main__':
p=Process(target=task,args=('nick',))
p.start()#告诉操作系统，开启子进程
print(p.is_alive())#判断子进程是否存活
p.terminate()
time.sleep(0.1)
print(p.is_alive())
p.join()#告诉操作系统，等子进程结束后，父进程再结束
print('主进程',os.getpid())
print('主主进程',os.getppid())
'''True
True
主进程 6788
主主进程 9120'''
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：同步和异步，阻塞和非阻塞式同一个概念吗
强调：不是同一个概念，不能混为一谈！
最大化提高CPU的使用率：
尽可能减少不必要的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（了解）
僵尸进程：
指的是子进程已经结束，但是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，但是父进程意外结束。
操作系统优化机制；提供一个福利院，帮你回收没有父进程的子进程
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
from multiprocessing import Process
from multiprocessing import current_process
import time
def task(name):
print(f'{name} strat...',current_process().pid)
time.sleep(2)
print(f'{name} over...',current_process().pid)
if __name__ == '__main__':
p=Process(target=task,args=('nick',))
p.daemon=True# True代表该进程是守护进程
p.start()
print('主进程结束')
'''主进程结束'''