IO 阻塞 非阻塞 多路复用 超时监测
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本地套接字
b(块设备文件) c(字符设备文件)
d(文件夹) - (普通文件)
l(链接文件) link
s 套接字文件
p 管道文件
意义 : 在linux/unix操作系统下,提供本地进程间通信的一种方式
本地套接字创建流程
1.创建套接字文件
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
2.绑定套接字文件
3.监听
4.接收连接
5.消息收发
cookie
os.unlink() or os.remove()
功能:删除某个文件
参数 : 一个路径文件
os.path.exists()
功能 : 判断一个文件是否存在
参数 : 一个路径文件
多任务编程
通过应用程序利用多个计算机核心达到多任务同时执行的目的,以此来提升程序执行效率
多进程,多线程
进程 : 程序在计算机中一次执行的过程
程序 : 是一个静态的描述,不占有计算机资源
进程 : 是一个动态的过程,占有cpu内存的计算机资源,有一定的生命周期。
* 同一个程序,每次执行都是不同的进程。因为分配的计算机资源不同
1. 进程的创建流程
用户空间运行程序发起进程创建申请---》调用操作系统内核接口创建进程 ----》 分配计算机资源,确定进程状态---》 将新的进程提供给用户使用
2. 多个进程,如何占用cpu
* 一个内核统一时刻只能运行一个任务
* 多个进程对内核资源进行争夺,操作系统决定哪个进程占有计算机核心
* 占有计算机核心的进程我们称为该进程占有cpu的时间片
3. 进程有哪些信息,如何保存
PCB (进程控制块): 在*nix系统中进程创建后,会在内存开辟一块空间存放进程的相关信息,称为PCB
查看进程信息 ps -aux
信息 : 用户 PID 占有内存 优先级 等
PID : 在操作系统中进程的唯一标志,是大于0的整数,由系统自动分配
4.进程特征
* 进程是操作系统资源分配的最小单位
* 每个进程单独占有4G虚拟内存
* 进程之间相互独立,运行不受影响
进程的状态
三态
就绪态 : 进程具备运行条件,等待系统分配处理器运行
运行态 : 进程占有cpu处于运行的状态
等待态 : 又称为阻塞态,睡眠态,指进程暂时不具备运 行的条件,需要阻塞等待
(sleep accept。。。)
五态
新建态 : 创建一个进程,获取资源,直接表现为运行一个程序,或者在程序中创建新的进程
终止态 : 进程执行结束,资源回收过程
ps -aux ---> STAT 表示进程状态
D 等待态 (不可中断等待)
S 等待态 (可中断等待)
T 等待态 (暂停)
R 运行态
Z 僵尸态
+ 前台进程 (不带+即为后台进程)
< 高优先级
N 低优先级
l 有进程链接
s 会话组
进程优先级
优先级决定了一个进程的执行权限和占有资源的优先程度
top : 动态查看当前运行的进程的状态 q退出
< > 可以翻页
linux 中优先级范围 -20 ---- 19 -20最高
用户程序默认优先级为0
nice : 以指定的优先级运行进程
e.g.
nice -9 ./while.py 以9的优先级运行此程序
sudo nice --9 ./while.py 以-9的优先级运行此程序
renice : 改变某个进程的优先级
e.g. renice 2 PID
父子进程:在系统出除了初始化进程其他进程都有一个父进程,可能有多个子进程。
(process)
进程树 pstree
要求 :
1. 什么是进程,进程的特征
2. 进程状态,每种状态怎么回事,转换
3. 进程和线程的区别
需求 : 编写一个程序可以同时做多件事情
方案 : 使用两个进程分别完成预定事件
import os
os.fork()
功能 : 创建一个新的进程
参数 : 无
返回值 : 失败返回一个负数 -1
成功 0 在子进程中fork的返回值
>0的正整数(新的进程的PID)在父进程中的返回值
* 父进程中fork之前的内容子进程同样会复制,但父子进程空间独立,fork之后的修改不会影响到对方
* 父子进程在执行上互不影响,谁先执行,谁先执行完不确定
* 子进程虽然复制父进程的空间,但是有自己的特性,比如自己的PID,进程PCB,进程栈空间等。
进程相关函数
获取PID号
os.getpid()
功能:获取当前进程的PID号
返回值 : 当前进程PID
os.getppid()
功能 : 获取当前进程父进程的PID号
返回值 : 父进程PID
进程的退出
os._exit(status)
功能 : 结束一个进程
参数 : 表示进程的结束状态 是一个整数
sys.exit([status])
功能 : 结束一个进程,抛出异常
参数 : 传入一个正整数表示结束状态
传入字符串表示结束打印
孤儿进程 :父进程先于子进程退出,此时子进程变为孤儿进程
* 孤儿进程会被系统指定的进程所“收养”,即该进程成为孤儿进程新的父进程。在孤儿进程退出时,“继父”会进行处理不会使其成为僵尸
僵尸进程 : 子进程先于父进程退出,但是父进程没有处理子进程的退出状况,子进程就会成为僵尸进程。
* 僵尸进程会滞留PCB的部分信息在内存中,大量的僵尸进程会消耗系统资源,所以应该尽量避免僵尸进程的产生
如何避免僵尸进程的产生
1.让父进程先退出 (不好控制)
2.让父进程处理子进程的退出
*使用wait 或者 waitpid 函数
os.wait()
功能 : 等待子进程的退出进行处理
参数 : 无
返回值 : 一个二元元组,第一个值为退出的子进程PID
第二个值为子进程退出状态
*使用信号处理
3.创建二级子进程
作业 :
1.学习os.waitpid()的使用
2.写一个群聊聊天室
*选择使用什么样的套接字
*功能描述
类似于qq群聊 ,用户在加入聊天室时有一个简单的登录
输入用户名即可
需要个数据结构保存用户
当一个人发送消息 其他人可以接受消息
张三 : xxxxxx
当一个人登录 退出时给其他人一些提示
xxx login
xxx logout
管理员发送消息 全部在线成员均可收到
下面是python程序
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import os
from test import *
from time import sleep
print("准备创建进程")
a = 1
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("创建进程失败")
elif pid == 0:
print("创建了一个新的进程 a = ",a)
a = 10000
else:
# sleep(0.1)
print("这是原有的进程")
# fun2()
print("a = ",a)
print("进程执行完毕")
*************************************************************
import os
from time import sleep
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("Create process failed")
elif pid == 0:
print("Child process")
print("getpid() :",os.getpid()) #子进程自己获取自己的PID
print("getppid() :",os.getppid()) #子进程获取它父进程的PID
print("========================")
else:
sleep(1)
print("Parent process")
print("pid =",pid) #父进程fork返回值就是子进程PID
print("getpid():",os.getpid())#父进程获取自己的PID
*************************************************************
import os
from time import sleep
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("Create process failed")
elif pid == 0:
#父进程已经退出,打印的将是新的父进程的PID
# sleep(1)
# print("My parent PID:",os.getppid())
print("child PID",os.getpid())
else:
#子进程退出,父进程不退出
sleep(1)
while True:
pass
# print("Parent PID:",os.getpid())
**************************************************************
import time
def fun1():
time.sleep(6)
print("做完第一件事")
def fun2():
time.sleep(4)
print("做完第二件事")
if __name__ == "__main__":
fun1()
fun2()
**************************************************************
from socket import *
import sys,os
#确定用哪个文件进行通信
server_address = './test'
#判断文件存在性,如果已经存在需要处理
if os.path.exists(server_address):
os.unlink(server_address)
#创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
#绑定本地套接字文件
sockfd.bind(server_address)
#监听
sockfd.listen(5)
#收发消息
while True:
c,addr = sockfd.accept()
while True:
data = c.recv(1024)
if data:
print(data.decode())
c.sendall("收到消息".encode())
else:
break
c.close()
s.close()
*********************************************************
from socket import *
import sys,os
#确定用哪个文件进行通信
server_address = './test'
#判断文件存在性,如果已经存在需要处理
if os.path.exists(server_address):
os.unlink(server_address)
#创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
#绑定本地套接字文件
sockfd.bind(server_address)
#监听
sockfd.listen(5)
#收发消息
while True:
c,addr = sockfd.accept()
while True:
data = c.recv(1024)
if data:
print(data.decode())
c.sendall("收到消息".encode())
else:
break
c.close()
s.close()
***********************************************************
import os,sys
from time import sleep
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("Create process failed")
elif pid == 0:
print("Child process...",os.getpid())
sleep(2)
sys.exit(5)
else:
p,status = os.wait()
print(p,status)
print(os.WEXITSTATUS(status))
while True:
pass
************************************************************
#!/usr/bin/env python3
from time import sleep
while True:
sleep(3)
print("进程正在运行")