【8.8】并发编程相关发展介绍

今日内容概要

• UDP协议
• 操作系统的发展史
• 进程的概念
• 多道技术
• 诸多专业名词
• 代码创建进程

UDP协议

• 含义：
  • UDP（User Datagram Protocol）不可靠的、无连接的服务，传输效率高（发送前时延小），一对一、一对多、多对一、多对多、面向报文，尽最大努力服务，无拥塞控制。使用UDP的应用：域名系统 (DNS)；视频流；IP语音(VoIP)。

# 服务端
import socket
server = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server.bind(('127.0.0.1', 8080))
while True:
    msg, address = server.recvfrom(1024)
    print('msg>>>:%s' % msg.decode('utf8'))
    print('address>>>:',address)
    back_data = input('回复消息').strip()
    server.sendto(back_data.encode('utf8'), address)
    
    
    
# 客户端
import socket
client = socket.socket(type=socket.SOCK_DGRAM)
server_address = ('127.0.0.1', 8080)
while True:
    send_data = input('发送给服务端的消息>>>:').strip()
    client.sendto(send_data.encode('utf8'), server_address)
    msg, address = client.recvfrom(1024)
    print('msg>>>:%s' % msg.decode('utf8'))
    print('address>>>:',address)

• 补充说明：
  • 1.服务端不需要考虑客户端是否异常退出
  • 2.UDP不存在黏包问题（UDP多用于短消息的交互）

操作系统的发展史

• 计算机三大核心硬件：

  • CPU：计算机中处理一切事物的部分（核心）
  • 内存：给CPU准备需要运行的代码
  • 硬盘：永久存储将来可能要被运行的代码

• 1.穿孔卡片

  • CPU利用率非常的低
  • 用户独占全机 ，不会出现因资源已被其他用户占用而等待的现象 ，但资源的利用率低。

• 2.联机批处理系统

  • 缩短录入数据的时候 让CPU连续工作的时间变长>>>:提升CPU利用率

• 3.脱机批处理系统

  • 是现代计算机的雏形>>>:提升CPU利用率

• 总结：

  • 操作系统的发展史也可以看成是CPU利用率提升的发展史

多道技术

• 前提：一个核/ 一个cpu/一个处理工作的
• 单道技术
  • 所有的程序排队执行 总耗时是所有程序耗时之和
• 多道技术
  • 计算机利用空闲时间提前准备好一些数据 提高效率 总耗时较短
  • 切换+保存状态
  • 切换：cup在两种状态下会切换（执行其他程序）2.程序长时间占用CPU
  • 保存状态：每次切换之前要记录下当前执行的状态 之后切回来基于当前状态继续执行

进程理论

1.如何理解进程
	程序:一堆躺在文件上的死代码
	进程:正在被运行的程序(活的)
2.进程的调度算法
	先来先服务算法
    	针对耗时比较短的程序不友好
	短作业优先调度
    	针对耗时比较长的程序不友好
  	时间片轮转法+多级反馈队列
    	将固定的时间均分成很多份 所有的程序来了都公平的分一份
       分配多次之后如果还有程序需要运行 则将其分到下一层
    	越往下表示程序总耗时越长 每次分的时间片越多 但是优先级越低

进程的并行与并发

• 并行：
  • 多个进程同时执行 需要多个cup同时进行 单个cup无法实现并行
• 并发：
  • 多个进程看上去像同时执行的就可以称之为并发
  • 单个cpu完全可以实现并发的效果 如果是并行那么肯定也属于并发

进程的三状态

• （1）就绪(Ready)状态
  • 当进程已分配到除CPU以外的所有必要的资源，只要获得处理机便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。
• （2）执行/运行（Running）状态
  • 当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的进程状态称为执行状态。
• （3）阻塞(Blocked)状态
  • 正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种，例如，等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等。

同步和异步

• 同步
  • 提交完任务之后原地等待任务的结果 期间不做任何事
• 异步
  • 提交完任务之后不原地等待直接去做其他事 结果自动提醒

阻塞与非阻塞

• 用于描述进程的执行状态
• 阻塞：阻塞态
• 非阻塞：就绪态 运行态

同步异步与阻塞非阻塞

• 举例说明下列状态：

• 同步阻塞：放学回家后 烧了壶水 并且在电水壶旁边等着水烧开什么事情都不做

• 同步非阻塞：放学回家后 烧了壶水 并且在电水壶旁边等着水烧开做了点事情

• 异步阻塞：放学回家后 烧了壶水 坐在沙发上等着水烧开 过程不做事

• 异步非阻塞：放学回家后 烧了壶水 坐在沙发上等着水烧开 过程中写作业 背课文 查资料 复习 预习......