day 28

目录

• 操作系统发展史
  • 穿孔卡片
  • 联机批处理系统
  • 脱机批处理系统
  • 多道技术（基于单核情况下研究）
    • 单道
    • 多道技术
    • 并发与并行
• 进程
  • 程序与进程
  • 进程调度
    • 先来先服务调度
    • 短作业优先调度
    • 时间片轮转法
    • 分级反馈队列
  • 进程的三个状态
    • 就绪态
    • 运行态：
    • 阻塞态
  • 同步与异步
    • 同步
    • 异步
  • 阻塞与非阻塞
    • 阻塞
    • 非阻塞
  • 进程号回收的两种条件
  • 僵尸进程与孤儿进程
    • 僵尸进程
    • 孤儿进程
  • 守护进程

操作系统发展史

穿孔卡片

一个计算机机房，一次只能被一个卡片使用

缺点：CPU利用率最低

联机批处理系统

支持多用户去使用一个计算机机房

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

多道技术（基于单核情况下研究）

单道

多个使用CPU时是串行

多道技术

空间上的复用(重点)

一个CPU可以提供个多个用户去使用

时间上的复用(重点)

切换 + 保存状态

IO操作

​ input()

​ print()

​ time.sleep(5)

1.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

2.若一个程序使用CPU的时间过长，会立即将当前程序CPU使用权断开

​ 缺点：

​ 程序的执行率降低

并发与并行

并发

指的是看起来像同时运行，多个程序不停 切换 + 保存状态。

并行

真实意义上的同时运行，在多核(多个CPU)的情况下，同时执行多个程序。

进程

程序与进程

程序：一堆代码

进程：一堆代码运行的过程

进程调度

当代操作系统调度：

​ 时间片轮转法 + 分级反馈对列

先来先服务调度

a,b程序，若a程序先来，先占用CPU

缺点：

​ 程序a先使用，程序b必须等待程序a使用CPU结束后才能使用

短作业优先调度

a,b程序，谁的用时短，先优先调度使用CPU

缺点：

​ 若程序a使用时间最长，有N个程序使用时间短，

​ 必须等待所有用时短的程序结束后才能使用。

时间片轮转法

CPU执行的时间1秒中，加载N个程序，要将1秒等分成多N个时间片。

分级反馈队列

​ 将执行优先分为多层级别

​ - 1级：优先度最高

​ - 2级：优先级第二，以此类推

​ - 3级

​ ......

进程的三个状态

就绪态

所有进程创建时都会进入的就绪态，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。

同步与异步

指的是提交任务的方式

同步

若有两个任务需要提交，在提交第一个任务时，

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

若有两个任务需要提交，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。

阻塞与非阻塞

阻塞

阻塞态。遇到IO操作一定会阻塞

非阻塞

就绪态

运行态

面试题：同步和异步，阻塞和非阻塞是同一个概念吗？

答：强调: 不是同一个概念，不能混为一谈!

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

僵尸进程与孤儿进程

僵尸进程

指的是子进程已经结束，但PID号还存在，未销毁。

缺点：

​ 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，父进程意外结束

操作系统优化机制：

​ 提供一个福利院，帮你回收没有父亲的子进程。

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跟着结束，并回收。