8、单个程序（进程）也可以多任务
人类的欲望是无止境的，很快就出现了新情况， 举个例子来说吧，我有一个兄弟，是个文字处理软件， 他和我不一样， 他有界面， 人类在用的时候能看到， 这实在是很幸福， 不像阿甘总是在背后默默工作，几乎无人知晓。
这哥们有个智能的小功能，就是在人类编辑文档的时候能自动保存， 防止辛辛苦苦敲的文字由于断电什么的丢掉。
可是这个功能导致了人类的抱怨， 原因很简单，自动保存文字是和IO打交道，那硬盘有多慢你也知道， 这个时候整个进程就被挂起了， 给人类的感觉就是： 程序死了，键盘和鼠标不响应了！ 无法继续输入文字， 但是过一会儿就好了。
并且这种假死一会儿就会出现一次（每当自动保存的时候）， 让人不胜其烦。
系统党委研究了很久， 他们当然可以用两个进程来解决问题， 一个进程负责和用户交互， 另外一个进程负责自动保存， 但是，这两个进程之间完全是独立的，每个人都有自己的一亩三分地（地址空间）， 完全互不知晓， 进程之间通信的开销实在是太大， 他们没有办法高效的操作那同一份文档数据。
后来还是劳模阿甘想出了一招 ： 可以采用多进程的伟大思想啊！
把一个进程当成一个资源的容器， 让里边运行几个轻量级的进程， 就叫线程吧， 这些线程共享进程的所有资源， 例如地址空间、全局变量、文件资源等等。
但是每个线程也有自己独特的部分， 那就是要记住自己运行到哪一行指令了， 有自己的函数调用堆栈，自己的状态等等， 总而言之，就是为了能像切换进程那样切换线程。
拿我那个哥们的情况来说， 一个进程保存着文档的数据， 进程中有两个线程， 一个负责和用户交互， 另外一个专门负责定时的自动保存， I/O导致的阻塞就不会影响另外一个了。
注意，这两个线程都能访问进程的所有东西， 他们两个要小心，不要发起冲突才好。这是人类程序员要做的事情了， 不归我们管。
阿甘的建议被采纳了， 其实这几乎是唯一的解决问题方式了， 但是由谁来管理引起了激烈争吵。
解决的方案是用户空间的进程可以创建线程（用户线程）， 内核也会创建线程（内核线程）， 用户线程映射到内核线程上。
问题基本解决了，但也带来了新的问题，我们的系统也变的越来越复杂， 尤其是进程之间的通信和线程之间的同步， 会那些程序员们带来无穷无尽的烦恼。
9、了解历史可以更深刻地了解我：“存储程序”让电脑变得通用和友好
最早的编程是通过开关、重新插拔连接电缆的方式让电脑具有新的功能来执行不同的任务，这种特殊的程序叫“外部程序”，效率极低，且极不方便和友好。
如果程序切换以后， 想再次运行上一个程序， 还得重新把开关和电缆操作一遍， 让人抓狂。
如果能把程序存储下来该多好， 需要运行了，找到它运行就行了。
存储程序， 这并不是一个全新的想法， 当然，想把程序存储下来，需要定义一下机器的“指令集”， 这样各种各样的程序才用指令集中的指令描述出来， 方便存储。
冯·诺伊曼提出了一个全新的计算机体系结构：
在这个结构中一个程序由若干指令组成， 在运行之前， 要被“放到“某个地方， 你把这个地方称为存储器（内存）， 可以把内存比喻成包含一个个格子的东西， 每个格子里放一条指令。
一个叫控制器的东西去读取“格子“中这个程序的第一条指令，分析指令到底要做什么事情， 然后运算器去执行这个指令， 执行完第一条就接着执行第二条， 如此一直运行下去......
控制器和运算器是如此紧密的在一起工作，你决定把它叫做处理器（CPU）。
很多程序不仅仅是简单的运算，大部分情况下还要把运算的结果放回到内存的“格子”中， 现在有个问题困扰着你， 内存中已经有指令了， 也要把数据放到这里吗？
经过谨慎的思考，你们做了一个艰难的决定：把指令和数据分区放到同一个内存中！ 这样一来处理器在同一时刻，要么是在读取指令， 要么是在存取数据， 两件事不可能同时进行， 这自然带来了一些性能的问题。
但是你坚信这样的设计结构简单，成本低，容易实现，一定要坚持。
为了做人机交互， 还得有输入设备和输出设备来做辅助。
计算机科学家们根据电子元件的特点， 抛弃了ENIAC所使用的10进制， 转而使用二进制， 采用布尔代数的逻辑运算， 这极大的简化了电路的设计。
后来冯·诺伊曼根据这个设计写了一篇草稿论文，叫做《First Draft of a Report on the EDVAC》，这份论文广为流传， 深深的影响了下一代计算机的设计， 人们把遵循这个结构的计算机称为冯·诺伊曼计算机。
一个冯·诺伊曼计算机被抽象成5大组成部分： 控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 将近70过去了， 它仍然统治着现代计算机 ， 时间证明了这是一个伟大的体系结构 。
而冯·诺伊曼结构提出后， 计算机这么多年来基本没什么变化， 无非就是追究速度更快， 容量更大， 显示更好而已， 不知道量子计算机是不是未来的突破？
各种各样不同功能的程序写好以后，和程序使用的数据一起存放在计算机的存储器中，即“存储程序”；然后，计算机按照存储的程序逐条取出指令加以分析，并执行指令所规定的操作。
这样一来，原来的专用计算机变成了通用的计算机，不管你是计算导弹弹道的，模拟核爆炸的，还是计算个人所得税的， 统统都可以在一台机器上运行。
参考《码农翻身》
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