2019-04-12-day031-进程基础

1. 操作系统的发展历程
   • 主要的人机矛盾是什么 : CPU的使用率
     • 输入\输出数据和CPU计算没有关系
   • 操作系统是怎么进化的
     • 传统的纸带输入
     • 磁带的存储降低了输入输出数据占用的时间,提高了CPU的利用率
     • 多道操作系统的出现 : 提高了CPU的利用率,单纯的切换会浪费时间
       • 一台计算机上同时可以出现多个任务
       • 能够将多个任务所使用的资源隔离开
       • 当一个任务遇到输入输出工作的时候能够让另一个任务使用CPU去计算
     • 分时操作系统 : 降低了cpu的利用率,提高了用户的体验
       • 时间片轮转
     • 实时操作系统
       • 操作精密仪器或者设备
       • 实时交易类
   • 操作系统的作用
     • 在具体的应用与所有的硬件之间起到了一个协调管理的作用
     • 负责分配计算机中所有的资源
2. 输入输出 Input/Output
   • 向内存输入 : read,recv,recvfrom,import,input
   • 从内存输出 : write,send,sendto,print
     CPU的工作效率和输入输出的工作效率差
3. 并发和并行
   • 多个程序交替在同一个cpu上被计算 并发
   • 多个程序同时在多个cpu上被计算 并行
     阻塞/非阻塞
   • 阻塞 CPU不工作
   • 非阻塞 CPU一直在工作
     异步和同步
   • 异步 :发布一个任务,不等待这个任务的结果就继续执行我的任务
   • 同步 :发布一个任务,等待获取这个任务的结果之后才继续执行我的任务
     同步阻塞/同步非阻塞/异步阻塞/异步非阻塞
4. 进程和程序
   • 进程就是运行中的程序
   • 每一个进程在计算机中都有一个唯一的进程id,pid process id
5. 进程 是计算机中资源分配的最小单位
   • 三状态 : 就绪 运行 阻塞
6. 线程 是计算机中能够被CPU调度的最小单位
   • 是进程中的一个单位,它不能独立存在

举例

• 研究生 5min 没有io操作 15min
• 老教授 24h 没有io操作 24 + n分钟
• 研究生 3min 没有io操作 9min
  • 短作业优先算法
  • 先来先服务算法 FCFS
• 把CPU的时间分成很小的时间片
• 一会儿执行研究生A的任务,时间片到
• 执行老教授,时间片到
• 执行研究生B

课上代码

下载和校验

Server

# 认证 + 上传 + 下载 + 校验
import os
import sys
import json
import struct
import socket
import hashlib
upload_path = r'D:\PyCharmProject\s20\day31\下载和校验\upload'
def get_md5(usr,pwd):
    md5 = hashlib.md5(usr.encode('utf-8'))
    md5.update(pwd.encode('utf-8'))
    return md5.hexdigest()

def pro_recv(conn):
    num = conn.recv(4)
    num = struct.unpack('i', num)[0]
    str_dic = conn.recv(num).decode('utf-8')
    dic = json.loads(str_dic)
    return dic

def pro_send(conn,dic,pro = True):
    bytes_dic = json.dumps(dic).encode('utf-8')
    if pro:
        len_bytes = struct.pack('i', len(bytes_dic))
        conn.send(len_bytes)
    conn.send(bytes_dic)

def login(conn):
    dic = pro_recv(conn)
    with open('userinfo', encoding='utf-8') as f:
        for line in f:
            user, pwd = line.strip().split('|')
            if user == dic['user'] and pwd == get_md5(dic['user'], dic['passwd']):
                return {'opt':'login','flag':True}
        else:
            return {'opt': 'login', 'flag': False}

def upload(dic,conn):
    file_path = os.path.join(upload_path,dic['filename'])
    with open(file_path,'wb') as f:
        while dic['filesize']:
            content = conn.recv(2048)
            f.write(content)
            dic['filesize'] -= len(content)

def download(dic,conn):
    path = os.path.join(upload_path,dic['filename'])
    if os.path.isfile(path):
        # 文件存在,先发字典,再发文件
        filesize = os.path.getsize(path)
        dic = {'filesize':filesize,'exist':True}
        pro_send(conn,dic)
        with open(path,'rb') as f:
            while filesize > 2048:
                content = f.read(2048)
                conn.send(content)
                filesize -= len(content)
            else:
                content = f.read()
                conn.send(content)
    else:
        # 文件不存在,先发字典,然后结束
        dic = {'exist':False}
        pro_send(conn, dic)

sk = socket.socket()
sk.bind(('127.0.0.1',9001))
sk.listen()

conn,_ = sk.accept()
ret = login(conn)
bytes_ret = json.dumps(ret).encode('utf-8')
conn.send(bytes_ret)
if ret['flag']:
    while True:
        dic = pro_recv(conn)
        if hasattr(sys.modules[__name__],dic['operate']):
            getattr(sys.modules[__name__],dic['operate'])(dic,conn)
else:
    conn.close()

Client

import os
import json
import struct
import socket

download_path = r'D:\PyCharmProject\s20\day31\下载和校验\download'

def pro_send(sk,dic,pro = True):
    bytes_dic = json.dumps(dic).encode('utf-8')
    if pro:
        len_bytes = struct.pack('i', len(bytes_dic))
        sk.send(len_bytes)
    sk.send(bytes_dic)

def pro_recv(sk,pro = True,num=1024):
    if pro:
        num = sk.recv(4)
        num = struct.unpack('i', num)[0]
    str_dic = sk.recv(num).decode('utf-8')
    dic = json.loads(str_dic)
    return dic

def upload(sk):
    # 文件的上传,考虑是大文件,先发送文件信息,再发送文件内容
    file_path = input('文件路径 :')
    if os.path.isfile(file_path):
        filename = os.path.basename(file_path)
        filesize = os.path.getsize(file_path)
        dic = {'filename':filename,'filesize':filesize,'operate':'upload'}
        pro_send(sk,dic)
        with open(file_path,'rb') as f:
            while filesize > 2048:
                content = f.read(2048)
                sk.send(content)
                filesize -= len(content)
            else:
                content = f.read()
                sk.send(content)
        print('上传成功')
    else:
        print('您要上传的文件不存在')

def download(sk):
    filename = input('文件名 :')
    # 要下载,并且先发送要下载文件的名字
    dic = {'filename':filename,'operate':'download'}
    pro_send(sk,dic)
    # server回复:这个文件是否存在,文件的大小
    ret = pro_recv(sk)
    if ret['exist']:
        file_path = os.path.join(download_path,filename)
        # 根据文件大小来接收文件,收到的文件存储在download文件夹下的
        with open(file_path, 'wb') as f:
            while ret['filesize']:
                content = sk.recv(2048)
                f.write(content)
                ret['filesize'] -= len(content)
        print('下载成功')
    else:
        print('您要下载的文件不存在')

# def login():
#     username = input('用户名 :')
#     password = input('密 码:')
#     dic = {'user': username, 'passwd': password, 'operate': 'login'}
#     sk = yield
#     pro_send(sk, dic)

def login2():
    username = input('用户名 :')
    password = input('密 码:')
    dic = {'user': username, 'passwd': password, 'operate': 'login'}
    sk = socket.socket()
    sk.connect(('127.0.0.1', 9001))
    pro_send(sk, dic)
    dic_ret = pro_recv(sk,pro = False)
    if dic_ret['opt'] == 'login' and dic_ret['flag']:
        print('登陆成功')
    else:
        print('登陆失败')
        sk.close()
    return sk,dic_ret['flag']

# g = login()
# next(g)
# sk = socket.socket()
# sk.connect(('127.0.0.1',9001))
# g.send(sk)

sk,flag = login2()
while flag:
    operate = [('上传',upload),('下载',download)]
    for ind,opt in enumerate(operate,1):
        print(ind,opt[0])
    num = int(input('请输入您要选择的操作 :'))
    operate[num-1][1](sk)