python全栈开发day31-操作系统介绍，异步、同步、阻塞、非阻塞，进程

一、网络编程内容回顾

　　　　1.arp协议

　　　　　　　　#交换机

　　　　　　　　#广播、单播

　　　　2.ip协议

　　　　3.tcp和udp协议

　　　　　　　　tcp：可靠的，面向连接的，字节流传输，长连接

　　　　　　　　　　　　三次握手：一方发送请求，另一方确认请求同时发送请求，两条消息合并了。

　　　　　　　　　　　　　　　　1.SYN=1，seq=i

　　　　　　　　　　　　　　　　2.ACK=i+1，SYN=1，seq=j

　　　　　　　　　　　　　　　　4.ACK=j+1

　　　　　　　　　　　　　　　　状态：SYN_SEND,SYN_RCVD,ESTABLISHED,ESTABLISHED

　　　　　　　　　　　　数据传输：write() 5.seq = i+1,ACK= j+1

　　　　　　　　　　　　　　　　　read() 6.ack=i+2

　　　　　　　　　　　　四次挥手：7 FIN seq=i+2, ACK=j+1

                                                     8.ACK=i+3

　　　　　　　　　　　　　　　　　9.FIN seq=j+1

　　　　　　　　　　　　　　　　  10.ACK=j+2

　　　　　　　　　　　　

                  　　　udp：不可靠的，面向无连接，数据包传输

　　　　4.socket

　　　　　　　　tcp网络编程和udp网络编程

　　　　5.socketserver 

　　　　　　　　基于TCP协议实现的并发的socketserver工具

 　　　　　　

二、今日内容总结

　　1.操作系统介绍

　　　　（1） 发展路径

　　　　手工操作 -- 穿孔卡带

　　　　批处理 -- 磁带存储

　　　　　　　　联机批处理系统

　　　　　　　　脱机批处理系统

　　　　多道程序系统

　　　　实时系统

　　　　通用系统。。。。

　　　　　　　　个人计算操作系统

　　　　　　　　网络操作系统

　　　　　　　　分布式操作系统

　　　　（2） 操作系统的作用

　　　　　　1.隐藏了丑陋的硬件调用接口

　　　　　　　　隐藏了丑陋的硬件调用接口，为应用程序员提供调用硬件资源的更好，更简单，更清晰的模型（系统调用接口）。应用程序员有了这些接口后，就不用再考虑操作硬件的　　　　　　　　细节，专心开发自己的应用程序即可。 例如：操作系统提供了文件这个抽象概念，对文件的操作就是对磁盘的操作，有了文件我们无需再去考虑关于磁盘的读写控制　　　　　　　　　　（比如控制磁盘转动，移动磁头读写数据等细节）

　　　　　　2. 使应用程序的对硬件资源的竞态请求变的有序化

　　　　　　  　　　　例如：很多应用软件其实是共享一套计算机硬件，比方说有可能有三个应用程序同时需要申请打印机来输出内容，那么a程序竞争到了打印机资源就打印，然后可能　　　　　　　　　　是b竞争到打印机资源，也可能是c，这就导致了无序，打印机可能打印一段a的内容然后又去打印c...,操作系统的一个功能就是将这种无序变得有序。        　　　

　　2.同步、异步、阻塞、非阻塞

　　　　　总结：

　　　　　　　　1）阻塞、非阻塞：进程/线程访问的数据是否就绪，是否需要进程/线程去等待，等待则是阻塞，不等待干别的事就是非阻塞。

　　　　　　　　2）同步、异步：同步就是需要自己去查询或读取数据，异步就是不需要自己去查询或读取数据由操作系统完成。

　　3.进程

　　　　1）进程的概念
　　　　　　程序：指令和数据的有序集合

　　　　　　进程：程序在处理机上的一次执行过程

　　　　　　　　　　　进程是计算机中资源分配的最小单位。

                         第一，进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间，一般情况下，包括文本区域（text region）、数据区域（data region）和堆栈（stack region）。文本区域存储　　　　　　　　　　处理器执行的代码；数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存；堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。

　　　　　　   第二，进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时（操作系统执行之），它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。[3] 进程　　　　　　　　　　是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序　　　　　　　　　　设计操作系统都建立在进程的基础上。

　　　　2）进程的并行和并发

　　　　　　　　并行：两者同时执行

　　　　　　　　并发：在一定资源情况下，两者交替轮流使用资源。

　　　　3）进程的三状态

　　　　　　　就绪，阻塞，运行

　　　　　　　

　　　　　　　

　　　　4）进程的创建和结束

　　　　　　 （1）、创建

　　　　　　　　　　系统初始化

　　　　　　　　　　在运行的进程中开启一个子进程

　　　　　　　　　　与用户交互时，开启一个进程

　　　　　　　　　　一个批处理作业初始化

　　　　　　 （2）、结束

　　　　　　　　　　正常退出

　　　　　　　　　　出错退出

　　　　　　　　　　严重错误

　　　　　　　　　　被其他进程kill

　　4.进程模块multiprocess

　　　　1）进程的创建

　　　　　　 1 开启一个子进程的两个方法：

　　　　　　 方法一：

　　　　　　　　

from multiprocessing import Process
import os

def func(name):
    print('我的进程id：%s，我父进程id: %s' %(os.getpid(),os.getppid()))
    print('hello, I AM %s' % name)


# 为什么要加这个main判断的原因，是因为win下，创建子进程时，会将父进程的数据等通过
# import方法导入子进程空间，如果不加main判断就会陷入一直递归导入的情况。
# 而linux和mac系统不存在此问题，因为它们是将数据通过copy方式导入子进程空间的。
if __name__ == '__main__':
    print('我的进程id：%s，我父进程id: %s' % (os.getpid(), os.getppid()))
    p = Process(target=func, args=('wahaha', ))
    p.start()   # 启动一个子进程任务func

                       方法二：

class MyProcess(Process):

    def __init__(self, num):
        super().__init__()
        self.num = num

    def run(self):
        # print('%s,我的进程id：%s，我父进程id: %s' % (self.name,os.getpid(), os.getppid()))
        print(self.num)
        time.sleep(random.random())
        print('*'*self.num)


if __name__ == '__main__':
    p_lst = []
    for i in range(10):
        p = MyProcess(i)
        p.start()
        p_lst.append(p)
    for p1 in p_lst:
        p1.join()
    print('结束')

                  2 .进程的特点：

　　　　　　 　　父进程必须等待子进程结束后回收子进程的资源

　　　　　　　　 进程之间是数据隔离的，包括父子进程

　　　　　　　　 异步的特点--并发

　　　　　3.子进程传参数

　　　　　　实例化Process类方式：args=（，）

　　　　　　定义类继承Process类方式：通过类中__init__方法

　　　　　4.子进程返回值：不能直接获取到子进程中函数的返回值

　　　　    5. p.join方法，会一直阻塞进程结束,才会执行父进程下边的程序代码。

　　　　    6.守护进程

　　　　　　#守护进程：主进程的<代码>执行完毕后，守护进程随之结束。而不管主进程开启的子进程是否执行完毕。

　　　　　　

　　　　2）进程同步控制

　　　　3）进程间通信

　　　　4）进程间的数据共享

　　　　5）进程池