并发编程概念

目录

• 1、操作系统发展史
• 2、多道技术
• 3、并发与并行

1、操作系统发展史

研究并发编程其实就是研究操作系统的底层原理，所以我们需要从操作系统的发展史开始学起

手工操作—— 穿孔卡片

1946年第一台计算机诞生-–20世纪50年代中期，计算机工作还在采用手工操作方式。此时还没有操作系统的概念。

程序员将对应于程序和数据的已穿孔的纸带（或卡片）装入输入机，然后启动输入机把程序和数据输入计算机内存，接着通过控制台开关启动程序针对数据运行；计算完毕，打印机输出计算结果；用户取走结果并卸下纸带（或卡片）后，才让下一个用户上机。

手工操作方式两个特点：

　　（1）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）CPU 等待手工操作。CPU的利用不充分。

1. 1、穿孔卡片

• 读取数据特速度别慢
• CPU利用率极低
• 单用户（一份代码）使用

1. 2、批处理

• 读取数据速度特别慢
• CPU的利用率极低
• 联机（多份代码）使用
• 效率还是很低

1. 3、脱机批处理（现代操作系统的设计原理

• 读取数据速度提高
• CPU的利用率提高

2、多道技术

多道技术（基于单核背景下产生的）

• 单道：一条道，一直走 -–-–-–-–串行

  比如：a,b需要使用CPU，a先试用，b等待a使用完毕后，b才能使用CPU

• 多道

  比如：a,b需要使用CPU，a先使用，b等待，直到a进入“IO或执行时间过长“，a会（切换+保存状态），然后b可以使用CPU，待b执行遇到”IO或执行时间过长“，再将CPU执行权限交给a，直到两个程序结束

空间上的复用：

	多个程序使用一个CPU

时间上的复用：

	切换 + 保存状态

	1、当执行程序遇到IO时，操作系统会将CPU的执行权限剥夺

		优点：CPU的执行效率提高

	2、当执行程序时间过长，操作系统执行时间过长，操作系统会将CPU的执行权限剥夺

		缺点：程序的执行效率低

3、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，而一个cpu同一时刻只能执行一个任务。

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。

在单核（一个cpu）情况下，当执行两个a,b程序时，a先执行，当a遇到IO时，b开始争抢cpu的执行权限，再让b执行，他们看起像同时运把正意义上的同时运行。

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。

在多核（多个cpu）的情况下，当执行两个a,b程序时，a与b同时执行。他们是真正意义上的同时运行。

面试题: 在单核情况下能否实现并行？ 不行