python--9、进程及并发知识

进程

一个文件的正在执行、运行过程就成为一个进程。
执行多个程序，把程序文件都加载到内存，并且多个程序的内存空间隔离--空间上的复用。 遇到IO等待，切CPU到别的程序，提升效率。没有IO，一个程序占用CPU过久也要切换，效率变低--时间上的复用。
为了让所有程序员都觉得自己独占计算机资源，多个终端联机让他看起来没问题，并且采用多道技术，所有的终端很小概率会同事都在执行指令，。
###分时操作系统。
为了提高效率，写程序时尽量减少IO。
保存状态+切换

进程基本特征：动态性、并发性、独立性、异步性和结构特征。 
进程结构上包括：程序段、数据段、进程控制块PCB（Process Control Block）组成。PCB是进程存在的唯一标识。系统通过PCB对进程进行控制和管理。 
为了方便进程的调度和管理，需将各进程的PCB以适当方法组织起来。常见的有链接方式和索引方式。 
链接方式就是形成队列，如就绪队列、阻塞队列。 
索引就是将同一状态的进程组织在一个索引表中，如就绪索引表、阻塞索引表。 
进程基本状态：阻塞、就绪、运行。引起状态转化的事件有：IO操作和占用CPU时间时间过久。
进程的阻塞与唤醒： 
阻塞：执行转阻塞，唤醒：阻塞转就绪。阻塞是进程自己主动的，唤醒是被动由其他进程唤醒的。

并发编程

下载好的程序就是一堆文件。
一个操作系统上跑多个软件，共享硬件。软件对硬件资源的竞争归系统管，把竞争变得有序化。

并发与并行

无论是并行还是并发，在用户看来都是'同时'运行的，不管是进程还是线程，都只是一个任务而已，真是干活的是cpu，cpu来做这些任务，而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

      一 并发：是伪并行，即看起来是同时运行。单个cpu+多道技术就可以实现并发，（并行也属于并发）

     二 并行：同时运行，只有具备多个cpu才能实现并行

         单核下，可以利用多道技术，多个核，每个核也都可以利用多道技术（多道技术是针对单核而言的）

         有四个核，六个任务，这样同一时间有四个任务被执行，假设分别被分配给了cpu1，cpu2，cpu3，cpu4，

         一旦任务1遇到I/O就被迫中断执行，此时任务5就拿到cpu1的时间片去执行，这就是单核下的多道技术

         而一旦任务1的I/O结束了，操作系统会重新调用它(需知进程的调度、分配给哪个cpu运行，由操作系统说了算)，可能被分配给四个cpu中的任意一个去执行　　　　　　

操作系统的作用：

• 隐藏硬件接口，提供好的抽象接口
• 管理、调度进程，并且将多个进程对硬件的竞争变得有序。

 

多道技术

• 空间复用：多个程序的文件同时读入内存并且做到隔离
• 时间复用：把CPU的时间平均分配给每一个进程，或者 在进程IO时利用这一段IO等待时间运行别的进程

并发与并行

• 并发、一个CPU利用多道技术实现看起来多个同时运行
• 并行、多核心的CPU同时运行多个程序，一个核心对应一个程序

 

同步

提交一个任务后，在原地等着，等到该任务运行完毕，拿到结果以后，再执行下一行代码。--会导致程序变为串行执行（.result()）

 

异步

提交一个任务后，不会等着，直接执行下一行代码。，--并行的提交任务，容器存储每个任务的状态，等进程池完毕后，再取结果。

 

阻塞

#阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（如遇到io操作）。函数只有在得到结果之后才会将阻塞的线程激活。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回而已。
#举例：
#1. 同步调用：apply一个累计1亿次的任务，该调用会一直等待，直到任务返回结果为止，但并未阻塞住（即便是被抢走cpu的执行权限，那也是处于就绪态）;
#2. 阻塞调用：当socket工作在阻塞模式的时候，如果没有数据的情况下调用recv函数，则当前线程就会被挂起，直到有数据为止。

非阻塞

非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前也会立刻返回，同时该函数不会阻塞当前线程。

总结

1. 同步与异步针对的是函数/任务的调用方式：同步就是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，一直等到函数（任务）完成，而进程继续处于激活状态。而异步情况下是当一个进程发起一个函数（任务）调用的时候，不会等函数返回，而是继续往下执行当，函数返回的时候通过状态、通知、事件等方式通知进程任务完成。

2. 阻塞与非阻塞针对的是进程或线程：阻塞是当请求不能满足的时候就将进程挂起，而非阻塞则不会阻塞当前进程
　　　　

必会知识：
#操作系统：为了方便操作、管理硬件
#所有一切都是为了解放人力。
计算机组成原理、操作系统原理、一门语言、网络（协议知识）、数据结构。