Python进程和线程_头歌第六章操作系统实验之进程管理答案

进程和线程

多任务介绍

1.现实的多任务

看着剧吃着饭

2.计算机的多任务

计算机中的多任务是指，操作系统同时完成多项任务的处理，此处，同时是指一个时间段内，而非某个瞬时时间点。

多任务处理是指，用户在同一时间段内运行多个应用程序，每个应用程序就可以称之为一个任务。

现在，多核CPU已经非常普及了，但是，即使过去的单核CPU，也可以执行多任务。由于CPU执行代码都是顺序执行的，那么，单核CPU是怎么执行多任务的呢？

答案就是操作系统轮流让各个任务交替执行，任务1执行0.01秒，切换到任务2，任务2执行0.01秒，再切换到任务3，执行0.01秒……这样反复执行下去。表面上看，每个任务都是交替执行的，但是，由于CPU的执行速度实在是太快了，我们感觉就像所有任务都在同时执行一样。

真正的并行执行多任务只能在多核CPU上实现，但是，由于任务数量远远多于CPU的核心数量，所以，操作系统也会自动把很多任务轮流调度到每个核心上执行。

并发与并行

• 并发处理(concurrency Processing)：指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间，且这几个程序都是在同一个处理机(CPU)上运行，但任一个时刻点上只有一个程序在处理机(CPU)上运行
• 并行处理（Parallel Processing）：是计算机系统中能同时执行两个或更多个处理的一种计算方法。并行处理可同时工作于同一程序的不同方面。并行处理的主要目的是节省大型和复杂问题的解决时间。

并发的关键是你有处理多个任务的能力，不一定要同时。并行的关键是你有同时处理多个任务的能力。所以说，并行是并发的子集

[外链图片转存失败(img-kZ1axEGU-1565174870044)(/Users/xujiaqi/Library/Containers/com.tencent.qq/Data/Library/Caches/Images/40C3EE4D780A38D8DCC4D0D9BAD55AD6.png)]

import time


def download_music():
    """模拟下载歌曲，需要5秒钟下载完成"""
    for i in range(5):
        time.sleep(1)  # 休眠1秒
        print("-----正在下载歌曲%d----" % i)


def play_music():
    """模拟播放歌曲，需要5秒钟播放完成"""
    for i in range(5):
        time.sleep(1)  # 休眠1秒
        print("-----正在播放歌曲%d----" % i)


def main():
    # 先下载歌曲
    download_music()
    # 再播放歌曲
    play_music()


if __name__ == '__main__':
    main()
    
    

    
-----正在下载歌曲0----
-----正在下载歌曲1----
-----正在下载歌曲2----
-----正在下载歌曲3----
-----正在下载歌曲4----
-----正在播放歌曲0----
-----正在播放歌曲1----
-----正在播放歌曲2----
-----正在播放歌曲3----
-----正在播放歌曲4----
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##进程

进程：一个程序的执行实例，每个进程提供执行程序所需的所有资源

进程本质上是资源的集合

一个进程有虚拟的地址空间，可执行的代码，操作系统的接口，安全的上下文（记录启动该进程的用户和权限等）、唯一的进程ID、环境变量、优先级类、最小和最大的工作空间（内存空间），还要至少有一个线程。

进程的创建—fork()

python的os模块封装类常见的系统调用函数，其中包括fork()，可以让我们在程序中轻松创建子进程

import os
pid = os.fork()
if pid == 0:
  print('Zhejiang University')
else:
  print('City College')
  
  

City College
Zhejiang University
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在Unix/Linux中，提供可fork()系统函数

• 普通的函数调用，调用一次，返回一次

• fork()调用一次，返回两次

  • 因为操作系统自动把当前的进程（父进程）复制一份（子进程）然后，分别在父进程和子进程内返回

  fork()，子进程永远返回0，而父进程返回子进程的ID

  一个父进程可以fork出很多的子进程。父进程可以记下每个子进程的id，而子进程只需要调用getppid()就可以拿到父进程的ID.

  import os
  
  pid = os.fork()
  if pid < 0:
      print('fork调用失败。')
  elif pid == 0:
      print('我是子进程:\t %
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