并发编程(一)——进程、操作系统、多道技术

进程、操作系统、多道技术

一、什么是进程

进程是一个正在执行/运行的程序,进程是用来描述程序执行状态的虚拟概念

二、进程和程序的区别

进程:程序的执行的过程

程序:一段代码

注意:同一个程序每执行一次就是一个进程

三、操作系统

1、什么是操作系统

操作系统是一个协调/管理/控制计算机硬件资源和应用程序软件资源的一段控制程序

2、操作系统的功能

(1)将复杂的硬件操作封装成简单的接口,给应用程序或者用户去调用

(2)将进程之间对硬件的竞争有序化

四、并行、并发、串行

并发:多个任务看起来是同时进行,这是一种伪并行

并行:同时运行

串行:一个进程完完整整的运行完,再运行下一个进程

# 1.并发
单核下利用多道技术可实现

# 2.并行
必须多核才能实现,否则只能实现并发(伪并行)。
多个核,每个核也都可以利用多道技术(多道技术是针对单核而言的)有四个核,六个任务,这样同一时间有四个任务被执行,假设分别被分配给了cpu1,cpu2,cpu3,cpu4, 一旦任务1遇到I/O就被迫中断执行,此时任务5就拿到cpu1的时间片去执行,这就是单核下的多道技术而一旦任务1的I/O结束了,操作系统会重新调用它(需知进程的调度、分配给哪个cpu运行,由操作系统说了算),可能被分配给四个cpu中的任意一个去执行

 

五、进程的状态

1、当前进程退出运行状态原因:

(1)遇到IO操作,就要让出CPU让其他进程执行

(2)进程占用CPU时间过长 或者 优先级更高的进程需要调用

六、多道技术

1、产生背景

针对单核,实现并发

ps:

  现在的主机一般是多核,那么每个核都会利用多道技术

  有4个cpu,运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,会被调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。

2、复用(共用/共享)

  • 空间上的复用:多个进程复用内存空间  (为时间上的复用做好准备)

      ps:内存中的各个进程之间互相隔离

  • 时间上的复用:多个进程复用CPU的时间
  1. 一个进程占用CPU时间过长会被操作系统强行剥夺对CPU的执行权限(比起串行执行效率效率低,只是为了保证并发的效果)
  2. 一个进程遇到I/O操作会被操作系统强行剥夺对CPU的执行权限(比起串行执行效率更高)
原文地址:https://www.cnblogs.com/linagcheng/p/9585182.html