操作系统发展史与进程

    1.操作系统发展史
        1)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。

        2)联机批处理系统
            支持多用户去使用一个计算机机房。

        3) 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

        3)多道技术（基于单核情况下研究）:
            - 单道:
                多个使用使用CPU时是串行。

            - 多道技术:
                - 空间上的复用(*******):
                    一个CPU可以提供给多个用户去使用。

                - 时间上的复用(*******):
                    切换 + 保存状态

                    IO操作:
                        input()
                        print()
                        time.sleep(3)

                    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，会立即将当前执行程序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在运行，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。

    2.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 + 分级反馈队列

            1)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。

            2)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。


            3) 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。

            4) 分级反馈队列
                将执行优先分为多层级别。
                - 1级; 优先级最高。
                - 2级: 优先级第二，以次类推。
                - 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。


        - 同步和异步:
            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？
        强调: 不是同一个概念，不能混为一谈!

        最大化提高CPU的使用率:
            尽可能减少不必要的IO操作。


    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。

    3.僵尸进程与孤儿进程(了解):
        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,但父进程意外结束.
            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.

    4.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.