一:必备知识回顾
1.计算机基础
计算机 又称之为 电脑,即 通电的大脑,发明计算机 是为了让它通电之后 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
2.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+存储器)
3.程序要想被计算机运行,它的代码必须要由硬盘先读到内存,之后CPU取指再执行
二:今日内容详细
1.操作系统的发展史
最早的计算机,穿孔卡片来存储数据
联机批处理系统
脱机批处理系统
参考博客即可:https:
2.多道技术
单核 实现并发的效果
必备知识点:
1.并发
看起来像同时运行的就可以称之为“并发”
2.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,干活的就是一个人,不要考虑CPU里面的内核数
3.多道技术图解
节省多个程序运行的总耗时
4.多道技术重点知识
空间上的复用 与 时间上的 复用
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1:洗衣机30S,做饭50S,烧水30S 切换节省时间
单道:110S
多道:50S,多道只需要任务最长的那一个
例子2:边吃饭边玩游戏 保存状态
核心:
切换 + 保存状态
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切换(CPU)分为2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,操作系统也会剥夺该程序的CPU执行权限
作用:降低了程序的执行效率(原本时间+切换时间)
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5.进程理论
必备知识点:
程序与进程的区别
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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
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进程调度:
先来先服务 调度算法
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对长作业有利,对短作业无益
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短作业优先调度算法
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对短作业有利,对长作业无益
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时间片轮转法 + 多级反馈队列
进程运行的三状态图
三:两对重要概念
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,等待的结果中不做任何事(干等着)
程序层面上 表现出来的感觉 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自动提交给调用者
我提交的任务结果如何获取?
任务的返回结果 会有一个异步回调机制自动处理
同步例子:
import time
def func(): time.sleep(3) print('Hello World') if __name__ == '__main__': res = func()
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
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 之间切换
上述概念的组合:最高效的一种组合就是 异步 + 非阻塞
四:开启进程的2种方式
定心丸:代码开启进程 和 线程的方式,代码书写基本是一样的,你学会了如何开启进程,就学会了如何开启线程
第一种:
from multiprocessing import Process
import time
def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(3) print(f'{name}' ' is over')
第二种:
# 第二种:
import time
from multiprocessing import Process
class MyProcess(Process): def run(self): print('Hello Beautiful Girl!') time.sleep(1) print('Get out') if __name__ == '__main__': p = MyProcess() p.start() print('主')
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
多个进程对应在内存中就是多块独立的内存空间
进程与进程之间数据默认情况下是无法直接交互,如果想交互可以借助于第三方工具、模块
五:join方法
join是让主进程等待子进程代码运行结束之后,再继续运行。不影响其他子进程的执行
初阶版:
from multiprocessing import Process
import time
def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(1) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task, args=('xxq1',)) p2 = Process(target=task, args=('xxq2',)) p3 = Process(target=task, args=('xxq3',)) start_time = time.time() p1.start() p2.start() p3.start() print('主进程', time.time() - start_time) xxq3 is running xxq1 is running xxq2 is running xxq1 is over xxq3 is over xxq2 is over
进阶版:
from multiprocessing import Process
import time
def task(name): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(3) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': p1 = Process(target=task, args=('xxq1',)) p2 = Process(target=task, args=('xxq2',)) p3 = Process(target=task, args=('xxq3',)) start_time = time.time() p1.start() p2.start() p3.start()
最终版:
from multiprocessing import Process
import time
def task(name, n): print(f'{name}' ' is running') time.sleep(n) print(f'{name}' ' is over') if __name__ == '__main__': start_time = time.time() p_list = [] for i in range(1, 4): p = Process(target=task, args=(f'{i}', i)) p.start() p_list.append(p) for p in p_list: p.join() print('主进程', time.time() - start_time)