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、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
- 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
- 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
并发：看起来像同时运行
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：真正意义上的同时运行
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
4、进程
1、什么是进程？
进程是一个资源单位
2、进程与程序：
程序：一对代码文件
进程：执行代码的过程，称之为进程
3、进程调度（了解）
1) 先来先服务调度算法(了解)
- 比如程序 a，b，若a先来，则让a先服务，待a服务完毕后，b再服务。
- 缺点: 执行效率低。
2) 短作业优先调度算法(了解)
- 执行时间越短，则先先调度。
缺点:
导致执行时间长的程序，需要等待所有时间短的程序执行完毕后，才能执行。
现代操作系统的进程调度算法: 时间片轮转法 + 多级反馈队列 (知道)
3) 时间片轮转法
- 比如同时有10个程序需要执行，操作系统会给你10秒，然后时间片轮转法会将10秒分成10等分。
4) 多级反馈队列:
1级队列: 优先级最高，先执行次队列中程序。
2级队列: 优先级以此类推
3级队列:5、同步与异步
同步与异步指的是“提交任务的方式”
同步（串行）：
两个a，b程序都要提交并执行，假如a先提交执行，b必须等a执行完毕后，才能提交任务。
异步（并发）：
两个a，b程序都要提交并执行，假如a先提交并执行，b无需等a执行完毕，就可以直接提交任务。
6、阻塞与非阻塞
阻塞（等待）：
凡是遇到IO都会阻塞
IO：input(),output(),time.sleep(3),数据的传输
非阻塞（不等待）：
除了IO都是非阻塞，（比如：从1+1开始计算到100万）
7、进程的三种状态
就绪态：
同步与异步（提交任务的方式）
运行态：
程序的执行时间过长 -–-–> 将程序返回给就绪态
非阻塞
阻塞态：
遇到IO
面试题：阻塞与同步是一样的吗？非阻塞与异步是一样的吗？
- 同步与异步：提交任务的方式
- 阻塞与非阻塞：进程的状态
- 异步与非阻塞，CPU的利用率最大化
8、创建进程的两种方式：
方式一：
from multiprocessing import Process
import time
def task(name):
print(f'start{name}---')
time.sleep(3)
print(f'end{name}---')
if __name__ == '__main__':
print("开始执行主进程。。。")
#target=任务（函数地址）--->创建一个子进程
#异步提交了3个任务
obj1 = Process(target=task,args=('letin',))#args内是元组，注意加‘,’
obj2 = Process(target=task,args=('letin',))
obj3 = Process(target=task,args=('letin',))
obj1.start() #.start()告诉操作系统，去创建一个子进程
obj2.start()
obj3.start()
# obj1.join() #告诉主进程，等待子进程结束后，在结束
#主进程是当前程序（程序的执行过程）
结果：
开始执行主进程。。。
startletin---
startletin---
startletin---
endletin---
endletin---
endletin---方式二：
继承Process方法
from multiprocessing import Process
import time
class MyProcess(Process):
def run(self):
print(f'start...{self.name}的子进程')
time.sleep(3)
print(f'end...{self.name}的子进程')
if __name__ == '__main__':
list1 = []
for line in range(4):
obj = MyProcess()
obj.start()
list1.append(obj)
for obj in list1:
obj.join()
结果：
start...MyProcess-4的子进程
start...MyProcess-2的子进程
start...MyProcess-3的子进程
start...MyProcess-1的子进程
end...MyProcess-4的子进程
end...MyProcess-2的子进程
end...MyProcess-3的子进程
end...MyProcess-1的子进程
主进程