*** 作系统的基本特征？

并发性、共享性、虚拟性、异步性。
并发：指两个或多个事件在同一时间间隔内发生，这些事件宏观上是同时发生的，但在微观上是交替发生的。并行：指两个或多个事件在同一时刻发生。 *** 作系统的并发性：指计算机系统中“同时”地运行着多个程序，这些程序宏观上是同时运行的，在微观上是交替运行的。 *** 作系统和程序并发是一起诞生的。我们的计算机的CPU有单核的，双核的，四核的，八核的！单核CPU同一时刻只能运行一个程序，各个程序只能并发地执行（交替地使用CPU）！多核CPU同一时刻可以执行多个程序，多个程序可以并行地执行（同时发生运行）。共享：即资源共享，是指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程中同时使用。所谓“同时”，往往是宏观上的，而在微观上，这些进程可能是交替地对资源进行访问的（即分时共享）。两种资源共享方式：互斥共享方式和同时共享方式。互斥共享方式：系统中的某些资源，虽然可以提供给多个进程使用，但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。同时共享方式：系统中的某些资源，允许一个时间段内由多个进程“同时”对它们进行访问。并发性和共享性互为存在条件的。虚拟：是指一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物，物理实体（前者）是实际存在的，而逻辑上对应物（后者）是用户感受到的。异步：在多道程序环境下，允许多个程序并发的执行，但由于资源有限，进程的执行不是一管到底的，而是走走停停已不可预知的速度向前推进，这就是进程的异步性！只有系统拥有并发性，才有可能导致异步性，没有并发和共享，就谈不上虚拟和异步。
*** 作系统（OperationSystem,OS）是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织和调度计算机的工作和资源的分配，以提供给用户和其他软件方便地接口和环境，它是计算机系统中最基本的系统软件。用户可以直接和 *** 作系统进行交互，但是大多数情况下都是通过应用软件与 *** 作系统进行交互。硬件指的是CPU、内存、硬盘等资源。

没有这么说吧，如果一定要找个理由的话，我认为有两点：
一是高度开销比较大。如果你的异步代码过小，但是并发数量又很大的话，那么进程（线程）间切换所消耗的时间可能比代码本身执行的时间还要长，那么随着并发数量的增大，进程调试的代价比例越来越大，就得不偿失了。
二是安全性。异步代码最大的问题就是线程安全。你要在异步代码中考虑全局变量的一致性问题，竞争问题，所以就带来额外的锁、信号量等等，不仅加重了代码负担，也容易出错。所以很多教科书都建议不要在异步代码中访问全局变量（但实际工作中毕竟难以避免）。如果大量并发线程都在竞争一个全局变量，那么实际上并发带来的好处就已经消失不见了。

运行结果：
do task 1
do task 2
do task 3
同步执行take time: 6s

do task 1
do task 2
do task 3
results :[do task 1 success, do task 2 success, do task 3 success]
异步多线程take time: 3s

异步编排take time: 0s
do task 1
do task 2
do task 3
results :[do task 1 success, do task 2 success, do task 3 success]

进程和线程都是由 *** 作系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于：
简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程
也就是说一个进程可以有很多线程。
“并行”是指无论从微观还是宏观，二者都是一起执行的，就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑，一小时后，每人一个大坑。
而“并发”在微观上不是同时执行的，只是把时间分成若干段，使多个进程快速交替的执行，从宏观外来看，好像是这些进程都在执行，这就好像两个人用同一把铁锨，轮流挖坑，一小时后，两个人各挖一个小一点的坑，要想挖两个大一点得坑，一定会用两个小时。
从以上本质不难看出，“并发”执行，在多个进程存在资源冲突时，并没有从根本提高执行效率。

1，我们公司一开始带饭的人不是很多，公司只有一个茶水间，于是行政的**姐很体贴的买了一个微波炉放到茶水间，然后大家中午可以在茶水间排队去热饭。很开心。

2，后来公司发展越来越好，不断有新鲜的血液注入到公司，充满了活力，带饭的人越来越多，行政**姐发现一个微波炉根本不够用，于是又卖了两个，大家中午继续去茶水间排队去热饭，速度比以前快了许多，大大缓解了排队过长的压力。

3，某一天公司上市了，发展一片大好，人员也越来越多，于是公司换了新的办公地点，将原来的一个茶水间扩充到了3个，微波炉每个茶水间放5个，同时雇了一个阿姨，专门辅助员工的一些生活方面的事，让员工可以安安心心工作，于是变成了这样，到中午的时候，员工选择3个茶水间一个，将饭盒放在茶水间里，阿姨负责将饭热好放到指定位置，一个阿姨就可以同时 *** 作多个微波炉，一个热好后取出放入下一个，大大提高了热饭效率，热好的饭可以放到指定位置一会自己来取即可，也可以送到员工的位置，大家中午再也不用排队热饭了，
多个茶水间相当于多进程（放在python也可以理解为多核），大大提高了效率，但同时开销也很多，增加一个茶水间的代价远大于增加一个微波炉。

进程，直观点说，保存在硬盘上的程序运行以后，会在内存空间里形成一个独立的内存体，这个内存体 有自己独立的地址空间，有自己的堆 ，上级挂靠单位是 *** 作系统。 *** 作系统会以进程为单位，分配系统资源（CPU时间片、内存等资源），进程是资源分配的最小单位 。

大家排队去茶水间热饭，先到的先热，同一茶水间同时只有一个人在热饭。即使有多个微波炉也是顺序的开始工作，三个微波炉相当于三个线程，同时可以热三份饭，但热饭的人是顺序进入茶水间的。

线程，有时被称为轻量级进程(Lightweight Process，LWP），是 *** 作系统调度（CPU调度）执行的最小单位 。

阿姨可以同时 *** 作多个微波炉，一个热好后取出放入下一个，大大提高了热饭效率，哪个微波炉热好就先用哪个，所以协程是无序的，大大提高了工作效率。

一个阿姨在多个茶水间和微波炉工作 充分利用多核

协程，是一种比线程更加轻量级的存在，协程不是被 *** 作系统内核所管理，而完全是由程序所控制（也就是在用户态执行）。这样带来的好处就是性能得到了很大的提升，不会像线程切换那样消耗资源。

协程在子程序内部是可中断的，然后转而执行别的子程序，在适当的时候再返回来接着执行 。

阿姨热好饭之后放到指定位置，每个人可以根据自己的时间过来取，如果阿姨空闲了也可以送到员工工位。

公司初期人员较少，所有员工在唯一的一个茶水间排队使用同一个微波炉，顺序使用微波炉。

公司中期增加了微波炉的数量，所有员工在茶水间排队使用多个微波炉，多个微波炉同时工作。

公司发展后期增加了茶水间和微波炉的数量，只有一个阿姨使用多个茶水间的微波炉，只有在微波炉可以使用的条件下才去使用，其他时间可以干其他事情。
区别：

调度 ： 线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位 ；

并发性 ： 不仅进程之间可以并发执行，同一个进程的多个线程之间也可并发执行 ；

拥有资源 ： 进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源 ，但可以访问隶属于进程的资源。进程所维护的是程序所包含的资源（静态资源）， 如： 地址空间，打开的文件句柄集，文件系统状态，信号处理handler等 ；线程所维护的运行相关的资源（动态资源），如： 运行栈，调度相关的控制信息，待处理的信号集等 ；

系统开销 ：在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。但是进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个进程死掉就等于所有的线程死掉，所以 多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些 。
联系：

一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程 ；

资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源；

处理机分给线程，即 真正在处理机上运行的是线程 ；

线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。
协程的特点在于是一个线程执行，那和多线程比，协程有何 优势 ？

极高的执行效率 ：因为 子程序切换不是线程切换，而是由程序自身控制 ，因此， 没有线程切换的开销 ，和多线程比，线程数量越多，协程的性能优势就越明显；

不需要多线程的锁机制 ：因为只有一个线程，也不存在同时写变量冲突， 在协程中控制共享资源不加锁 ，只需要判断状态就好了，所以执行效率比多线程高很多。
（1）进程可使用multiprocessing包实现

与threadingThread类似，它可以利用multiprocessingProcess对象来创建一个进程。

该进程可以运行在Python程序内部编写的函数。

该Process对象与Thread对象的用法相同，也有start(), run(), join()的方法。

（2）线程可使用threading包或thread包
（3）协程通过async await 实现，async声明一个函数为异步函数，await可将程序挂起，去执行其他的异步程序。协程 有两种，一种 无栈协程，python 中 以 asyncio 为代表， 一种有栈协程，python 中 以 gevent 为代表。
（1）以多进程形式，允许多个任务同时运行；

（2）以多线程形式，允许单个任务分成不同的部分运行；

（3）提供协调机制，一方面防止进程之间和线程之间产生冲突，另一方面允许进程之间和线程之间共享资源。

---