并发编程初识

Posted 2022-12-18 luckinlee

一.程序和进程的区别

1.程序

一堆静态的代码文件

2.进程

一个正在运行的程序进程，抽象的概念(起源于操作系统)

3.进程被谁运行

由操作系统操控调用，交予CPU运行

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二.操作系统

操作系统在计算机中的位置

1.什么是操作系统

操作系统就是一个协调、管理和控制计算机硬件和软件资源的控制程序。

2.操作系统的作用

1.将一些对计算机硬件的复杂丑陋的操作变成简单美丽的接口

2.将多个进程对CPU资源的抢占变得合理有序。

3.多道技术

多道技术中的多道指的是多个程序。多道技术的产生背景是为了解决多个程序竞争同一个资源(比如CPU)的有序调度问题，解决方式即多路复用(1.时间上的复用 2.空间上的复用)

1.空间上的复用

将内存中分为几部分，每个部分放入一个程序，这样，同一时间内存中就有了多道程序。（内存隔离）

2.时间上的复用

实现CPU在多个进程之间来回切换，并且保留状态。

提升效率，最大限度使用CPU

如果是一个IO密集型进程，来回切换提升效率（在IO阻塞时自动切换）

如果是一个计算密集型，来回切换降低效率

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三.进程的理论

1.``串行：所有任务一个一个完成``2.``并发：一个cpu完成多个人为，看起来像是同时完成``3.``并行：多个cpu执行多个任务，真正的同时完成``4.``阻塞：cpu遇到io就是阻塞``5.``非阻塞：没有io，就叫非阻塞``6.``进程创建：一个子进程必须依赖于一个主进程才能开启``    ``unix：fork一个子进程会完全复制一个主进程的所有资源，初始资源不变``    ``windows：操作系统调用CreateProcess创建进程。创建一个子进程，会复制主进程所有的资源，但是会改变一些资源``7.cpu``:cpu是用来做计算，cpu是无法执行IO操作的，一旦遇到io操作，应该让cpu去执行别的任务

　　

进程的状态

程序遇到IO操作(Input、output)，会阻塞，IO完成会进入就绪状态，此时等待cpu执行。正在执行的程序时间片完(cpu切到其他程序执行)，会进入就绪状态。

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四.并发与并行

无论是并发还是并行，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，真正干活的是cpu，cpu来做这些任务，而一个cpu同一时刻只能执行一个任务

1.并发

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

2.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）