• 并发编程的发展史


    第一代计算机(1940~1955):真空管和穿孔卡片

    :同一时刻只有一个程序在内存中,被cpu调用执行,比方说10个程序的执行,是串行的

    第二代计算机(1955~1965):晶体管和批处理系统

        优点:批处理,节省了机时

    缺点:
    1.
    整个流程需要人参与控制,将磁带搬来搬去(中间俩小人)

    2.计算的过程仍然是顺序计算-》串行

    3.程序员原来独享一段时间的计算机,现在必须被统一规划到一批作业中,等待结果和重新调试的过程都需要等同批次的其他程序都运作完才可以(这极大的影响了程序的开发效率,无法及时调试程序)

     

    第三代计算机(1965~1980):集成电路芯片和多道程序设计

        如何解决第二代计算机的问题1:
    卡片被拿到机房后能够很快的将作业从卡片读入磁盘,于是任何时刻当一个作业结束时,操作系统就能将一个作业从磁带读出,装进空出来的内存区域运行,这种技术叫做
    同时的外部设备联机操作:SPOOLING,该技术同时用于输出。当采用了这种技术后,就不在需要IBM1401机了,也不必将磁带搬来搬去了(中间俩小人不再需要)

    如何解决第二代计算机的问题2:

    第三代计算机的操作系统广泛应用了第二代计算机的操作系统没有的关键技术:多道技术

    cpu在执行一个任务的过程中,若需要操作硬盘,则发送操作硬盘的指令,指令一旦发出,硬盘上的机械手臂滑动读取数据到内存中,这一段时间,cpu需要等待,时间可能很短,但对于cpu来说已经很长很长,长到可以让cpu做很多其他的任务,如果我们让cpu在这段时间内切换到去做其他的任务,这样cpu不就充分利用了吗。这正是多道技术产生的技术背景

    多道技术:

    多道技术中的多道指的是多个程序,多道技术的实现是为了解决多个程序竞争或者说共享同一个资源(比如cpu)的有序调度问题,解决方式即多路复用,多路复用分为时间上的复用和空间上的复用。

    空间上的复用:将内存分为几部分,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。

    时间上的复用:当一个程序在等待I/O时,另一个程序可以使用cpu,如果内存中可以同时存放足够多的作业,则cpu的利用率可以接近100%,类似于我们小学数学所学的统筹方法。(操作系统采用了多道技术后,可以控制进程的切换,或者说进程之间去争抢cpu的执行权限。这种切换不仅会在一个进程遇到io时进行,一个进程占用cpu时间过长也会切换,或者说被操作系统夺走cpu的执行权限)

    空间上的复用最大的问题是:程序之间的内存必须分割,这种分割需要在硬件层面实现,由操作系统控制。如果内存彼此不分割,则一个程序可以访问另外一个程序的内存,

    首先丧失的是安全性,比如你的qq程序可以访问操作系统的内存,这意味着你的qq可以拿到操作系统的所有权限。

    其次丧失的是稳定性,某个程序崩溃时有可能把别的程序的内存也给回收了,比方说把操作系统的内存给回收了,则操作系统崩溃。

    第三代计算机的操作系统仍然是批处理

    许多程序员怀念第一代独享的计算机,可以即时调试自己的程序。为了满足程序员们很快可以得到响应,出现了分时操作系统

    如何解决第二代计算机的问题3:

    分时操作系统:
    多个联机终端+多道技术

    20个客户端同时加载到内存,有17在思考,3个在运行,cpu就采用多道的方式处理内存中的这3个程序,由于客户提交的一般都是简短的指令而且很少有耗时长的,索引计算机能够为许多用户提供快速的交互式服务,所有的用户都以为自己独享了计算机资源

    自己的话,总结下
           进程就是正在进行的程序,一个cpu一个核只能同时进行一个进程,但同时能进行多个线程(多道技术,来回切换),这就是并发


           线程就是比如QQ,微信正在进行的一个应用程序就是一个线程,双核能同时进行两个线程,这里是并行

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