进程课堂小结day29

昨日回顾

操作系统发展史

穿孔卡片
联机批处理
脱机批处理
多道技术：

单道：多个程序一串串执行

多道：

切换+保存状态
- 空间上的复用
  
  一个计算机(CPU)的空间可以提供给多个程序使用.
- 时间上的复用
  
  当前程序遇到IO操作，就会立马切换CPU的执行权限
  
  当前程序使用CPU时间过长，就会立马切换CPU的执行权限
并发与并行
- 并发：看起来像同时运行。
- 并行：真是意义上的同时运行。
- 在单核的情况下不能实现并行，要想实现并行，必须有多个CPU

进程

程序：一堆代码。
进程：一堆代码运行的过程。
进程调度：时间片论法 + 分级反馈队列
进程的三种状态：
- 就绪态
  
  所有进程在创建时都会先进入就绪态
- 运行态
  
  通过进程调度将每一个进程调入运行态
- 阻塞态
  
  在运行态中的程序遇到IO就会进入阻塞态
  
  若IO结束，会立马进入就绪态，不会直接进入运行态
  
  注意：CPU的执行时间过长会看起来像阻塞，其实并不是阻塞，剥夺其CPU执行权限，然后会将该进程重新返回就绪态。
同步与异步
- 同步：一个任务提交后，在原地等待该任务结束后，下一个才能提交并且执行
- 异步：一个任务提交后，不需要原地等待，立马可以执行下一个任务
阻塞与非阻塞
- 阻塞：阻塞态（遇到IO，会进入阻塞态）
- 非阻塞：就绪态、运行态

创建进程的两种方式

from multiprocessing import Process
import time

方式一：

def task():
    print('子进程开始执行')
    time.sleep(1)
    print('子进程结束完毕')
    # 在windows系统下创建，必须要再__main__执行
    - __main__ 下：
    # target = 执行任务(函数地址)
    p = Process(target = task)
    p.start() #告诉操作系统，创建子进程
    
    # join
    p.join() # 让主进程等待所有子进程结束后才能结束
    print('主进程')

方式二：

- 自定义类,继承Process
class Myprocess(Process):
    def run(self):
        # 此处是子进程的任务
        print('子进程开始执行')
        time.sleep(1)
        print('子进程结束完毕')
        
	- __main__下：
    	p = MyProcess()
        p.start() # 告诉操作系统，创建子进程
        # join
        p.join() # 让主进程等待所有子进程结束后才结束
        print('主进程')

join() 让主进程等待所有子进程结束后才能结束
进程间数据是隔离的
进程对象的属性

# 可以获取子进程 pid号
current_process().pid --->return Process().pid
# 在子进程中打印是子进程的pid号,在父进程中打印父进程的pid号
os.getpid()
# 主主进程pid号
os.getppid()

current_process()-->p
# 终止子进程
p.terminate()
# 判断进程是否存活
is_alive

守护进程

主进程结束后，子进程也要跟着结束

# 注意：必须要在start()之前设置
p.daemon = True
p.start()
# p.daemon = True 报错

父进程回收子进程PID号的两种方式：
- join
- 父进程正常结束后
僵尸进程与孤儿进程(了解)：
- 僵尸进程：子进程结束后，父进程没有回收PID，导致子进程永久保留PID号
  
  缺点：占用PID号，占用操作系统资源
- 孤儿进程：子进程还未结束，父进程意外结束，导致子进程在结束后父进程无法回收
```
此使子进程就像一个"孤儿",然后由操作系统自带的"福利院"来回收.
```

进程互斥锁

串行

A和B两个任务运行在一个CPU线程上，在A任务执行完之前不可以执行B。即，在整个程序的运行过程中，仅存在一个运行上下文，即一个调用栈一个堆。程序会按顺序执行每个指令。

进程互斥锁

让并行变串行，牺牲了执行效率、保证了数据安全，保证了数据安全，

在程序并发执行时，需要修改数据时使用。

队列

队列：先进先出

相当于一个内存中产生一个队列空间，可以存放多个数据，但数据的顺序是由先进去的排前面。

堆栈

先进后出

`IPC`(进程间通信)

进程间数据是相互隔离的，若想实现进程间通信，可以利用队列

生产者与消费者

生产者：生产数据的

消费者：使用数据的

生活中：卖油条，一边生产油条，一边卖油条，供需不平衡

程序中：通过队列，生产者把数据添加队列中，消费者从队列中获取数据

线程

定义：线程与进程都是虚拟单位，目的是为了更好地描述某种事物。

- 进程：资源单位
- 线程：执行单位

开启一个进程，一定会有一个线程，线程才是真正的执行者。

为什么要使用线程?

节省内存资源.

开启进程：
- 开辟一个名称空间，每开启一个进程都会占用一份内存资源
- 会自带一个线程
开启线程：
- 一个进程可以开启多个线程
- 线程的开销远小于进程

注意：内存就像一个工厂，子进程就像一个工厂车间，线程就像车间内的流水线

进程课堂小结day29

昨日回顾

操作系统发展史

进程

进程互斥锁

串行

进程互斥锁

队列

堆栈

IPC(进程间通信)

生产者与消费者

线程

线程之间数据是共享的

`IPC`(进程间通信)