day28_操作系统发展史与进程

目录

• 1、操作系统发展史
  • 1.1 穿孔卡片
  • 1.2 联机批处理系统
  • 1.3 脱机批处理
  • 1.4 多道技术（基于单核）
    • 1.4.1 单道
    • 1.4.2 多道技术
• 2、进程
  • 2.0 进程号
  • 2.1 程序与进程
  • 2.2 进程调度
    • 2.2.1 先来先服务调度
    • 2.2.2 短作业优先调度
    • 2.2.3 时间片轮转法
    • 2.2.4 分级反馈队列
  • 2.3 进程的三个状态
  • 2.4 同步和异步
  • 2.5 阻塞与非阻塞
  • 2.6 面试题
• 3、僵尸进程与孤儿进程
• 4、守护进程
• 5、代码验证

1、操作系统发展史

1.1 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

1.2 联机批处理系统

支持多用户去使用一个计算机机房

1.3 脱机批处理

高速磁盘：提高文件的读取速度

优点：提高cpu的利用率

1.4 多道技术（基于单核）

1.4.1 单道

多个进程使用cpu时是串行

1.4.2 多道技术

空间上的复用

一个cpu可以提供多个用户去使用

时间上的复用

切换进程+保存进程状态

IO操作

inout()

print()

time.sleep()

等等。。

注意点：

• 若cpu遇到IO操作，会立即将但当前执行程序cpu使用权断开

  优点是：cpu的利用率高

• 若一个程序使用cpu的时间过长，会立即将当前执行程序的cpu使用权断开

  缺点是：程序的执行效率低

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：真正意义上的同时运行，在多核cpu的情况下，同时执行多个程序

2、进程

2.0 进程号

进程号被回收的两种条件：

1、join，可以回收进程与子进程

2、主进程正常结束，子进程与主进程也会被回收

2.1 程序与进程

程序：一堆代码

进程：一堆代码运行的过程

2.2 进程调度

当代操作系统调度：时间片轮转法 + 分级反馈队列

2.2.1 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

2.2.2 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

2.2.3 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

2.2.4 分级反馈队列

将执行优先分为多层级别

按照优先级先后执行程序

2.3 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

2.4 同步和异步

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

2.5 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

2.6 面试题

同步与异步，阻塞与非阻塞是同一个概念吗？

答：不是

最大化提高CPU的使用率

答：尽可能减少不必要的IO操作

3、僵尸进程与孤儿进程

僵尸进程：

指的是子进程已经结束，单PID号还存在，未被销毁

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，但是父进程意外结束

操作系统优化机制：

当孤儿进程结束时，操作系统消除内存并释放PID号

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，并被回收，不管子进程到底有没有执行完成

5、代码验证