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- 时间:2019-09-16 14:35:50
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多任务编程意义:充分利用计算机的资源提高程序的运行效率定义:通过应用程序利用计算机多个核心,达到同时执行多个任务的目的实施方案:多进程、多线程并行:多个计算机核心并行的同时处理多个任务并发:内核在多个任务间不断切换,达到好像内核在同时处理多个任务的运行效果进程:程序在计算机中运行一次的过程程序:是一个可执行文件,是静态的,占有磁盘,不占有计算机运行资源进程:进程是一个动态的过程描述,占有CPU内存...

多任务编程
意义:充分利用计算机的资源提高程序的运行效率
定义:通过应用程序利用计算机多个核心,达到同时执行多个任务的目的
实施方案: 多进程、多线程
并行:多个计算机核心并行的同时处理多个任务
并发:内核在多个任务间不断切换,达到好像内核在同时处理多个任务的运行效果
进程:程序在计算机中运行一次的过程
程序:是一个可执行文件,是静态的,占有磁盘,不占有计算机运行资源
进程:进程是一个动态的过程描述,占有CPU内存等计算机资源的,有一定的生命周期
* 同一个程序的不同执行过程是不同的进程,因为分配的计算机资源等均不同
父子进程 : 系统中每一个进程(除了系统初始化进程)都有唯一的父进程,可以有0个或多个子进
程。父子进程关系便于进程管理。
进程
CPU时间片:如果一个进程在某个时间点被计算机分配了内核,我们称为该进程在CPU时间片上。
PCB(进程控制块):存放进程消息的空间
进程ID(PID):进程在操作系统中的唯一编号,由系统自动分配
进程信息包括:进程PID,进程占有的内存位置,创建时间,创建用户. . . . . . . .
进程特征:
- 进程是操作系统分配计算机资源的最小单位
- 每一个进程都有自己单独的虚拟内存空间
- 进程间的执行相互独立,互不影响
进程的状态
1、三态
- 就绪态:进程具备执行条件,等待系统分配CPU
- 运行态:进程占有CPU处理器,处于运行状态
- 等待态:进程暂时不具备运行条件,需要阻塞等待,让出CPU
2、五态(增加新建态和终止态)
- 新建态:创建一个新的进程,获取资源的过程
- 终止态:进程结束释放资源的过程
查看进程树: pstree
查看父进程PID: ps -ajx
linux查看进程命令: ps -aux
有一列为STAT为进程的状态
D 等待态 (不可中断等待)(阻塞)
S 等待态(可中断等待)(睡眠)
T 等待态(暂停状态)
R 运行态(就绪态运行态)
Z 僵尸态
前台进程(能在终端显示出现象的)
< 高优先级
N 低优先级
l 有多线程的
s 会话组组长
os.fork创建进程
pid = os.fork()
功能:创建一个子进程
返回值:创建成功在原有的进程中返回子进程的PID,在子进程中返回0;创建失败返回一个负数
父子进程通常会根据fork返回值的差异选择执行不同的代码(使用if结构)
import os from time import sleeppid = os.fork()if pid < 0: print("创建进程失败")#子进程执行部分elif pid == 0: print("新进程创建成功")#父进程执行部分else: sleep(1) print("原来的进程")print("程序执行完毕")# 新进程创建成功# 原来的进程# 程序执行完毕
- 子进程会复制父进程全部代码段(包括fork前的代码)但是子进程仅从fork的下一句开始执行
- 父进程不一定先执行(进程之间相互独立,互不影响)
- 父子进程各有自己的属性特征,比如:PID号PCB内存空间
- 父进程fork之前开辟的空间子进程同样拥有,但是进程之间相互独立,互不影响.
父子进程的变量域
import os from time import sleep a = 1pid = os.fork()if pid < 0: print("创建进程失败")elif pid == 0: print("子进程") print("a = ",a) a = 10000 print("a = ",a)else: sleep(1) print("父进程") print("parent a :",a) # a = 1# 子进程# a = 1# a = 10000# 父进程# parent a : 1
进程ID和退出函数
os.getpid()获取当前进程的PID号
返回值:返回PID号
os.getppid()获取父类进程的进程号
返回值:返回PID号
import ospid = os.fork()if pid < 0: print("Error")elif pid == 0: print("Child PID:", os.getpid()) # 26537 print("Get parent PID:", os.getppid()) # 26536else: print("Get child PID:", pid) # 26537 print("Parent PID:", os.getpid())# 26536
os._exit(status)退出进程
参数:进程的退出状态 整数
sys.exit([status])退出进程
参数:默认为0 整数则表示退出状态;符串则表示退出时打印内容
sys.exit([status])可以通过捕获SystemExit异常阻止退出
import os,sys# os._exit(0) # 退出进程try: sys.exit("退出")except SystemExit as e: print("退出原因:",e) # 退出原因: 退出
孤儿和僵尸
孤儿进程
父进程先于子进程退出,此时子进程就会变成孤儿进程
孤儿进程会被系统指定的进程收养,即系统进程会成为该孤儿进程新的父进程。孤儿进程退出时该父进程会处理退出状态
僵尸进程
子进程先与父进程退出,父进程没有处理子进程退出状态,此时子进程成为僵尸进程
僵尸进程已经结束,但是会滞留部分PCB信息在内存,大量的僵尸会消耗系统资源,应该尽量避免
如何避免僵尸进程的产生
父进程处理子进程退出状态
pid, status = os.wait()
功能:在父进程中阻塞等待处理子进程的退出
返回值: pid 退出的子进程的PID号
status 子进程的退出状态
import os, syspid = os.fork()if pid < 0: print("Error")elif pid ==