python--9、進程及並發知識

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進程

一個檔案的正在執行、運行過程就成為一個進程。
執行多個程式，把程式檔案都載入到記憶體，並且多個程式的記憶體空間隔離--空間上的複用。 遇到IO等待，切CPU到別的程式，提升效率。沒有IO，一個程式佔用CPU過久也要切換，效率變低--時間上的複用。
為了讓所有程式員都覺得自己獨佔電腦資源，多個終端聯機讓他看起來沒問題，並且採用多道技術，所有的終端很小機率會同事都在執行指令，。
###分時作業系統。
為了提高效率，寫程式時盡量減少IO。
儲存狀態+切換

進程基本特徵：動態性、並發性、獨立性、非同步性和結構特徵。 
進程結構上包括：程式段、資料區段、進程式控制制塊PCB（Process Control Block）組成。PCB是進程存在的唯一標識。系統通過PCB對進程進行控制和管理。 
為了方便進程的調度和管理，需將各進程的PCB以適當方法組織起來。常見的有連結方式和索引方式。 
連結方式就是形成隊列，如就緒隊列、阻塞隊列。 
索引就是將同一狀態的進程組織在一個索引表中，如就緒索引表、阻塞索引表。 
進程基本狀態：阻塞、就緒、運行。引起狀態轉化的事件有：IO操作和佔用CPU時間時間過久。
進程的阻塞與喚醒： 
阻塞：執行轉阻塞，喚醒：阻塞轉就緒。阻塞是進程自己主動的，喚醒是被動由其他進程喚醒的。

並發編程

下載好的程式就是一堆檔案。
一個作業系統上跑多個軟體，共用硬體。軟體對硬體資源的競爭歸系統管，把競爭變得有序化。

並發與並行

無論是並行還是並發，在使用者看來都是‘同時‘啟動並執行，不管是進程還是線程，都只是一個任務而已，真是幹活的是cpu，cpu來做這些任務，而一個cpu同一時刻只能執行一個任務

      一 並發：是偽並行，即看起來是同時運行。單個cpu+多道技術就可以實現並發，（並行也屬於並發）

     二 並行：同時運行，只有具備多個cpu才能實現並行

         單核下，可以利用多道技術，多個核，每個核也都可以利用多道技術（多道技術是針對單核而言的）

         有四個核，六個任務，這樣同一時間有四個任務被執行，假設分別被分配給了cpu1，cpu2，cpu3，cpu4，

         一旦任務1遇到I/O就被迫中斷執行，此時任務5就拿到cpu1的時間片去執行，這就是單核下的多道技術

         而一旦任務1的I/O結束了，作業系統會重新調用它(需知進程的調度、分配給哪個cpu運行，由作業系統說了算)，可能被分配給四個cpu中的任意一個去執行　　　　　　

作業系統的作用：

• 隱藏硬體介面，提供好的抽象介面
• 管理、調度進程，並且將多個進程對硬體的競爭變得有序。

 

多道技術

• 空間複用：多個程式的檔案同時讀入記憶體並且做到隔離
• 時間複用：把CPU的時間平均分配給每一個進程，或者 在進程IO時利用這一段IO等待時間運行別的進程

並發與並行

• 並發、一個CPU利用多道技術實現看起來多個同時運行
• 並行、多核心的CPU同時運行多個程式，一個核心對應一個程式

 

同步

提交一個任務後，在原地等著，等到該任務運行完畢，拿到結果以後，再執行下一行代碼。--會導致程式變為串列執行（.result()）

 

非同步

提交一個任務後，不會等著，直接執行下一行代碼。，--並行的提交任務，容器儲存每個任務的狀態，等進程池完畢後，再取結果。

 

阻塞

#阻塞調用是指調用結果返回之前，當前線程會被掛起（如遇到io操作）。函數只有在得到結果之後才會將阻塞的線程啟用。有人也許會把阻塞調用和同步調用等同起來，實際上他是不同的。對於同步調用來說，很多時候當前線程還是啟用的，只是從邏輯上當前函數沒有返回而已。#舉例：#1. 同步調用：apply一個累計1億次的任務，該調用會一直等待，直到任務返回結果為止，但並未阻塞住（即便是被搶走cpu的執行許可權，那也是處於就緒態）;#2. 阻塞調用：當socket工作在阻塞模式的時候，如果沒有資料的情況下調用recv函數，則當前線程就會被掛起，直到有資料為止。

非阻塞

非阻塞和阻塞的概念相對應，指在不能立刻得到結果之前也會立刻返回，同時該函數不會阻塞當前線程。

總結

1. 同步與非同步針對的是函數/任務的調用方式：同步就是當一個進程發起一個函數（任務）調用的時候，一直等到函數（任務）完成，而進程繼續處於啟用狀態。而非同步情況下是當一個進程發起一個函數（任務）調用的時候，不會等函數返回，而是繼續往下執行當，函數返回的時候通過狀態、通知、事件等方式通知進程任務完成。2. 阻塞與非阻塞針對的是進程或線程：阻塞是當請求不能滿足的時候就將進程掛起，而非阻塞則不會阻塞當前進程
　　　　

必會知識：#作業系統：為了方便操作、管理硬體#所有一切都是為瞭解放人力。電腦群組成原理、作業系統原理、一門語言、網路（協議知識）、資料結構。

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