一、概念
(一)、操作系统
操作系统是一个用来协调、管理和控制计算机硬件和软件资源的系统程序，它位于硬件和应用程序之间
操作系统的内核的定义：操作系统的内核是一个管理和控制程序，负责管理计算机的所有物理资源，其中包括：文件系统、内存管理、设备管理和进程管理
操作系统的作用：
1：隐藏丑陋复杂的硬件接口，提供良好的抽象接口
2：管理、调度进程，并且将多个进程对硬件的竞争变得有序
(二)、计算机发展
1、真空管与穿孔卡片（无操作系统）
优点：程序员在申请的时间段内独享整个资源，即时的调试自己的程序，如果有bug可以当场处理， 缺点：资源浪费
2、晶体管和批处理系统
优点：批处理 缺点： 1 人机交互过多 2 仍然是顺序计算
3、集成电路芯片和多道程序设计
多道技术：
空间上的复用：将内存分为几部分，每个部分放入一个程序，这样，同一时间内存中就有了多道程序。
时间上的复用：当一个程序在等待I/O时，另一个程序可以使用cpu，如果内存中可以同时存放足够多的作业，则cpu的利用率可以接近100%
操作系统采用了多道技术后，可以控制进程的切换，或者说进程之间去争抢cpu的执行权限。这种切换不仅会在一个进程遇到io时进行，一个进程占用cpu时间过长 也会切换，或者说被操作系统夺走cpu的执行权限
4、个人计算机
(三)、进程线程
进程
假如有两个程序A和B，程序A在执行到一半的过程中，需要读取大量的数据输入（I/O操作），
而此时CPU只能静静地等待任务A读取完数据才能继续执行，这样就白白浪费了CPU资源。
是不是在程序A读取数据的过程中，让程序B去执行，当程序A读取完数据之后，让
程序B暂停，然后让程序A继续执行？
当然没问题，但这里有一个关键词：切换
既然是切换，那么这就涉及到了状态的保存，状态的恢复，加上程序A与程序B所需要的系统资
源（内存，硬盘，键盘等等）是不一样的。自然而然的就需要有一个东西去记录程序A和程序B
分别需要什么资源，怎样去识别程序A和程序B等等，所以就有了一个叫进程的抽象
进程定义：
进程就是一个程序在一个数据集上的一次动态执行过程。
进程一般由程序、数据集、进程控制块三部分组成。
我们编写的程序用来描述进程要完成哪些功能以及如何完成；
数据集则是程序在执行过程中所需要使用的资源；
进程控制块用来记录进程的外部特征，描述进程的执行变化过程，系统可以利用它来控制和管理进程，它是系
统感知进程存在的唯一标志。
线程
线程的出现是为了降低上下文切换的消耗，提高系统的并发性，并突破一个进程只能干一样事的缺陷， 使到进程内并发成为可能。 假设，一个文本程序，需要接受键盘输入，将内容显示在屏幕上，还需要保存信息到硬盘中。若只有 一个进程，势必造成同一时间只能干一样事的尴尬（当保存时，就不能通过键盘输入内容）。若有多 个进程，每个进程负责一个任务，进程A负责接收键盘输入的任务，进程B负责将内容显示在屏幕上的 任务，进程C负责保存内容到硬盘中的任务。这里进程A，B，C间的协作涉及到了进程通信问题，而且 有共同都需要拥有的东西-------文本内容，不停的切换造成性能上的损失。若有一种机制，可以使 任务A，B，C共享资源，这样上下文切换所需要保存和恢复的内容就少了，同时又可以减少通信所带 来的性能损耗，那就好了。是的，这种机制就是线程。 线程也叫轻量级进程，它是一个基本的CPU执行单元，也是程序执行过程中的最小单元，由线程ID、程序 计数器、寄存器集合和堆栈共同组成。线程的引入减小了程序并发执行时的开销，提高了操作系统的并发 性能。线程没有自己的系统资源。
进程和线程的区别
1 一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.(进程可以理解成线程的容器) 2 进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。 3 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和 程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。 4 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调 度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程
自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈)但是
它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行.
全局解释器锁（global interpreter lock）