一、操作系统发展史

（一）穿孔卡片（手工操作）

一个计算机机房只能被一个卡片使用

缺点：CPU利用最低

（二）批处理系统（磁带存储）

1. 联机批处理系统

支持多用户去使用一个计算机机房

2. 脱机批处理系统

高速磁盘：提高文件的读取速度
优点：提高CPU的利用率

（三）多道技术

单道：多个使用CPU时是串行
多道（基于单核情况下）：
1. 空间上的复用
  
  一个CPU可以提供给多个用户使用
2. 时间上的复用（读取记忆保存）
  
  切换+保存状态
  - 若CPU遇到IO操作，会立即将当前执行程序CPU使用权断开
    
    优点：CPU的利用率高
  - 若一个程序使用CPU的时间过长，也会立马将当前执行程序使用权断开
    
    缺点：程序的执行降低
3. 并发和并行
  
  并发：看起来像同时在运行，多个程序不停切换+保存状态
  
  并行：真正意义上的同时在运行，在多核（多个CPU）情况下，同时执行多个程序

二、进程

（一）程序和进程

程序：一堆代码
进程：一堆代码运行的过程

（二）进程调度

1. 先来先服务调度

根据先后顺序

2. 短作业优先调度

根据用时长短

3. 时间片轮转法

cpu执行的时间1s中，加载N个程序，将1秒等分成多个时间片

4. 分级反馈队列

将执行优先分为多层级别

（三）程序调度时的三个状态

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

（三）同步和异步

指的时提交任务的方式

同步

若有两个任务需要提交，在提交任务时，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

（四）阻塞与非阻塞

阻塞

阻塞态，遇到IO一定会阻塞
非阻塞

就绪态和运行态

（五）创建进程的两种方式

创建进程方式一

from multiprocessing import Process
import time
# 定义一个任务
def task(name):
    print(f'{name}开始执行任务')
    time.sleep(1)
    print(f'{name}的任务已经结束')

# target = 执行函数的地址，json位元组，传值给target指向的函数
if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = task,args = ('json',))

    # 像操作系统提交创建进程
    p.start()

windows

在window系统下，创建子进程，windows会把父进程代码重新加载一次
linux/max

会将当前父进程代码重新拷贝一份，再去执行

创建方式2

class MyProcess(Process):
    def run(self):  # 必须是run
        print(f'{name}开始执行任务')
        time.sleep(1)
        print(f'{name}的任务已经结束')

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

（六）join方法

告诉操作系统，让子进程结束后再结束父进程

from multiprocessing import Process
import time
# 定义一个任务
def task(name):
    print(f'{name}开始执行任务')
    time.sleep(1)
    print(f'{name}的任务已经结束')

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = task,args = ('json',))
    p.start()  # 告诉操作系统启动子进程
    p.join()  # 告诉操作系统先结束子进程，再结束父进程
    print('主进程')

（七）进程间数据是相互隔离的

主进程和子进程回有各自的名称空间

from multiprocess import Process

x = 100

def func():
    global x
    x = 200

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = func)
    p.start()
    print(x)  # 100
    print('主进程')

（八）进程对象的属性

current_process().pid：获取子进程号

os.getpid()：获取主进程号

os.getppid()：获取主主进程号

p.is_alive()：判断子进程是否存活

p.terminate()：终止子进程
cmd中查看进程号：tasklist|findstr 进程号
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

from multiprocessing import Process
from multiprocessing import current_process
import os
import time

def task(name):
    # 获取子进程号
    print(f'{name}开始执行任务',current_process().pid)
    time.sleep(1)
    print(f'{name}的任务已经结束',current_process().pid)

if __name__ == '__main__':
    p = Process(target = task,args = ('json',))
    p.start()
    p.join()
    # 直接告诉操作系统，终止子进程
    p.terminate()
    time.sleep(0.1)  # 主进程进入阻塞态，子进程进入运行态

    # 判断子进程是否存活
    print(p.is_alive())

    # 获取主进程号
    print('主进程'，os.getpid())  

    # 获取主主进程号
    print('主主进程'，os.getppid())

（九）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，没有销毁，会占用pid号，占用操作系统资源
孤儿进程

指的是，子进程还在执行，但父进程意外结束

操作系统优化机制：会回收孤儿进程

（十）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也会跟着结束，并结束

p1.daemon = True ：代表是守护进程

面试题

同步和异步，阻塞和非阻塞是同一个概念吗？

答：不是同一个概念，不能混为一谈
最大化提高cpu的使用率：

尽可能减少不需要的IO操作

巴特西

(day28)操作系统发展史+进程

一、操作系统发展史

（一）穿孔卡片（手工操作）

（二）批处理系统（磁带存储）

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二、进程

（一）程序和进程

（二）进程调度

1. 先来先服务调度

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3. 时间片轮转法

4. 分级反馈队列

（三）程序调度时的三个状态

就绪态

运行态

阻塞态

（三）同步和异步

（四）阻塞与非阻塞

（五）创建进程的两种方式

（六）join方法

（七）进程间数据是相互隔离的

（八）进程对象的属性

（九）僵尸进程与孤儿进程（了解）

（十）守护进程

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