操作系统史/多道/进程

必备知识

  • 计算机又叫电脑,即通电的大脑,发明计算机是为了让他通电之后能够像人一样去工作,并且它比人的工作效率更高,因为可以24小时不间断

  • 计算机五大组成部分

    控制器

    运算器

    存储器

    输入设备

    输出设备

    计算机的核心真正干活的是CPU(控制器+运算器=中央处理器)

  • 程序要想被计算机运行,它的代码必须要先由硬盘读到内存,之后cpu取指再执行

操作系统发展史

参考博客即可:https://www.cnblogs.com/Dominic-Ji/articles/10929381.html

  • 穿孔卡片

纸带打孔

  • 联机批处理系统

联机批处理系统

  • 脱机批处理系统

脱机批处理系统

多道技术

单核实现并发的效果

必备知识点

  • 并发

    看起来像同时运行的就可以称之为并发

  • 并行

    真正意义上的同时执行

ps:

  • 并行肯定算并发
  • 单核的计算机肯定不能实现并行,但是可以实现并发!!!

补充:我们直接假设单核就是一个核,干活的就一个人,不要考虑cpu里面的内核数

多道技术图解

节省多个程序运行的总耗时

多道技术

多道技术重点知识

空间上的服用与时间上的服用

  • 空间上的复用

    多个程序公用一套计算机硬件

  • 时间上的复用

    例子:洗衣服30s,做饭50s,烧水30s

    单道需要110s,多道只需要任务做长的那一个 切换节省时间

    例子:边吃饭边玩游戏 保存状态

切换+保存状态

"""
切换(CPU)分为两种情况
	1.当一个程序遇到IO操作的时候,操作系统会剥夺该程序的CPU执行权限
		作用:提高了CPU的利用率 并且也不影响程序的执行效率
	
	2.当一个程序长时间占用CPU的时候,操作吸引也会剥夺该程序的CPU执行权限
		弊端:降低了程序的执行效率(原本时间+切换时间)
"""

  

进程理论

程序与进程的区别

程序就是一堆躺在硬盘上的代码,是“死”的
进程则表示程序正在执行的过程,是“活”的

  

进程调度

  • 先来先服务调度算法

    """对长作业有利,对短作业无益"""
    

      

  • 短作业优先调度算法
    """对短作业有利,多长作业无益"""
    

      

  • 时间片轮转法:当你要打开新程序的时候会停下当前在执行的先把你新程序给他开

进程运行的三状态图

所有的程序想要被执行必须先经历就绪态

img

事件请求包括input,print,open一类

阻塞态到就绪态:input获取到值,文件读取完成,timesleep结束

img

两对重要概念

同步和异步

描述的是任务的提交方式

  • 同步:任务提交之后,原地等待任务的返回结果,等待的过程中不做任何事,程序层面上表现的感觉就是卡住了

  • 异步:任务提交之后,不原地等待任务的返回结果,直接去做其他事情,等待任务的返回结果

    任务的返回结果会有一个异步的回调机制

阻塞和非阻塞

描述的是程序的运行状态

  • 阻塞:阻塞态
  • 非阻塞:就绪态,运行态

最高效的一种组合就是异步+非阻塞

理想状态:我们应该让我们写的代码永远处于就绪态和运行态,没有阻塞

开启进程的两种方式

代码开启进程和线程的方式,代码书写基本是一样的,学会了如何开启进程就学会了如何开启线程

两种方式

  

from multiprocessing import Process
import time


def task(name):
    print('%s is running'%name)
    time.sleep(3)
    print('%s is over'%name)


if __name__ == '__main__':
    # 1 创建一个对象
    p = Process(target=task, args=('jason',))
    # 容器类型哪怕里面只有1个元素 建议要用逗号隔开
    # 2 开启进程
    p.start()  # 告诉操作系统帮你创建一个进程  异步
    print('主')
    
    
# 第二种方式 类的继承
from multiprocessing import Process
import time


class MyProcess(Process):
    def run(self):
        print('hello bf girl')
        time.sleep(1)
        print('get out!')


if __name__ == '__main__':
    p = MyProcess()
    p.start()
    print('主')

  

windows操作系统下,创建进程一定要在main内创建,因为windows下创建进程类似于模块导入的方式,会从上往下执行

第一种方式用的比较多

总结

创建进程就是在内存中申请一块内存空间,将需要运行的代码丢进去,一个进程对应在内存中就是一块独立的内存空间,多个进程对应的是多块独立的内存空间

进程与进程之间的数据在默认状态下无法直接交互,如果想交互可以借助别的工具,模块

join方法

主进程等待子进程结束之后,再继续往后执行

结果就是把异步变成同步

from multiprocessing import Process
import time


def task(name, n):
    print('%s is running'%name)
    time.sleep(n)
    print('%s is over'%name)


if __name__ == '__main__':
    # p1 = Process(target=task, args=('jason', 1))
    # p2 = Process(target=task, args=('egon', 2))
    # p3 = Process(target=task, args=('tank', 3))
    # start_time = time.time()
    # p1.start()
    # p2.start()
    # p3.start()  # 仅仅是告诉操作系统要创建进程
    # # time.sleep(50000000000000000000)
    # # p.join()  # 主进程等待子进程p运行结束之后再继续往后执行
    # p1.join()
    # p2.join()
    # p3.join()
    start_time = time.time()
    p_list = []
    for i in range(1, 4):
        p = Process(target=task, args=('子进程%s'%i, i))
        p.start()
        p_list.append(p)
    for p in p_list:
        p.join()
    print('主', time.time() - start_time)

  

进程之间数据相互隔离

from multiprocessing import Process


money = 100


def task():
    global money  # 局部修改全局
    money = 666
    print('子',money)


if __name__ == '__main__':
    p = Process(target=task)
    p.start()
    p.join()
    print(money)

  

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转载自www.cnblogs.com/Tornadoes-Destroy-Parking-Lots/p/12755725.html
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