并发编程（一）——进程、操作系统、多道技术

进程、操作系统、多道技术

一、什么是进程

进程是一个正在执行/运行的程序，进程是用来描述程序执行状态的虚拟概念

二、进程和程序的区别

进程：程序的执行的过程

程序：一段代码

注意：同一个程序每执行一次就是一个进程

三、操作系统

1、什么是操作系统

操作系统是一个协调/管理/控制计算机硬件资源和应用程序软件资源的一段控制程序

2、操作系统的功能

（1）将复杂的硬件操作封装成简单的接口，给应用程序或者用户去调用

（2）将进程之间对硬件的竞争有序化

四、并行、并发、串行

并发：多个任务看起来是同时进行，这是一种伪并行

并行：同时运行

串行：一个进程完完整整的运行完，再运行下一个进程

# 1.并发
单核下利用多道技术可实现

# 2.并行
必须多核才能实现，否则只能实现并发（伪并行）。
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

 

五、进程的状态

1、当前进程退出运行状态原因：

（1）遇到IO操作，就要让出CPU让其他进程执行

（2）进程占用CPU时间过长 或者 优先级更高的进程需要调用

六、多道技术

1、产生背景

针对单核，实现并发

ps：

　　现在的主机一般是多核，那么每个核都会利用多道技术

　　有4个cpu，运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞，会等到io结束再重新调度，会被调度到4个cpu中的任意一个，具体由操作系统调度算法决定。

2、复用（共用/共享）

• 空间上的复用：多个进程复用内存空间  （为时间上的复用做好准备）

　　　　　　ps:内存中的各个进程之间互相隔离

• 时间上的复用：多个进程复用CPU的时间

1. 一个进程占用CPU时间过长会被操作系统强行剥夺对CPU的执行权限（比起串行执行效率效率低，只是为了保证并发的效果）
2. 一个进程遇到I/O操作会被操作系统强行剥夺对CPU的执行权限（比起串行执行效率更高）