本地套接字
Linux 文件
b(块设备文件) c(字符设备文件) d(目录)
-(普通文件) l(链接) s(套接字) p(管道)作用:用于本地不同的程序间进行通信
- 创建流程
- 创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM) - 绑定本地套接字文件
- 选定文件位置和名称
sockfd.bind(path)
- 选定文件位置和名称
- 创建本地套接字
- 监听
listen() 消息收发
recv send
os.path.exists(path) 功能 : 判断一个文件是否存在 参数:目标文件 返回值 : 存在返回True 否则 False os.remove() os.unlink() 功能 : 删除一个文件 参数 : 目标文件
# 接收端
from socket import *
import os
#确定套接字文件
sock_file = './sock_file'
#判断文件是否已经存在
if os.path.exists(sock_file):
os.remove(sock_file)
#创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
#绑定套接字文件
sockfd.bind(sock_file)
#监听
sockfd.listen(3)
#消息收发
while True:
c,addr = sockfd.accept()
while True:
data = c.recv(1024)
if data:
print(data.decode())
c.send(b"Receive")
else:
break
c.close()
sockfd.close()
# 客户端
from socket import *
#确保通信两端用的是同一个套接字文件
sock_file = "./sock_file"
#创建本地套接字
sockfd = socket(AF_UNIX,SOCK_STREAM)
#连接另一端
sockfd.connect(sock_file)
#收发消息
while True:
msg = input(">>")
if msg:
sockfd.send(msg.encode())
print(sockfd.recv(1024).decode())
else:
break
sockfd.close()
多任务编程
- 定义:通过应用程序利用计算机的多个核心达到同时执行多个任务的目的,一次提高计算机运行效率。
- 意义:充分利用计算机的资源提高程序的运行效率
- 实施方案:多进程、多线程
- 并行:多个计算机核心在同时处理多个任务,这时多个任务间是并行关系。
- 并发:同时处理多个任务,内核在多个任务间不断的切换,达到好像都在处理运行的效果。但实际一个时间点内核只能处理其中一个任务。
进程(Process)
定义:程序在计算机中的一次运行过程
程序:是一个可执行的文件,是静态的占有磁盘空间,不占有计算机的运行资源
进程:进程是一个动态过程的描述,占有计算机的资源,有一定的生命周期
同一个程序的不同运行过程是不同的进程,占用资源和生命周期都不一样。
进程的创建流程
- 用户空间通过运行程序或者调用接口发起创建进程
- 操作系统接受用户请求,开始创建进程
- 操作系统分配计算机资源,确定进程状态,开辟进程空间等工作
- 操作系统将创建好的进程提供给应用程序使用
CPU时间片
- 如果一个进程占有计算机核心,我们称为改进程占有计算机CPU时间片。
多个任务之间是争夺cpu的关系
谁占有cpu最终是操作系统决定
PCB(进程控制块)
- 在内存中开辟的一块空间,用来记录进程的信息
进程控制块是操作系统查找识别进程的标志 - 进程信息:ps -aux
PID(process ID)
- 在操作系统中每个进程都有一个唯一的ID号用来区别于其他进程。ID号由操作系统自动分配,是一个大于0的整数
父子进程
- 在系统中除了初始化进程,每一个进程都有一个父进程,可能有0个或者多个子进程。由此形成父子进程关系。
- 查看进程树
pstree - 查看父进程PID
ps -ajx
进程的状态
三态
- 就绪态:进程具备执行条件,等待系统分配资源
- 运行态:进程占有cpu处于运行状态
- 等待态:进程暂时不具备执行条件,阻塞等待满足条件后再执行
五态 (三态基础上增加新建态,终止态)
- 新建态:创建一个新的进程,获取资源的过程
- 终止态:进程执行结束,资源释放回收的过程
STAT 状态类别
- S 等待态 (可中断等待)
- D 等待态 (不可中断等待)
- T 等待态 (暂停状态)
- R 运行态 (包含就绪态)
Z 僵尸进程
- < 高优先级进程
- N 优先级较低
- l 有子进程的
- s 会话组组长
+ 前台进程
进程优先级
作用:决定了一个进程的执行权限和占有资源的优先程度
查看进程优先级
top 动态查看系统中的进程信息, 用<>翻页
取值范围 -20 -- 19 -20优先级最高使用指定的优先级运行程序
nice:指定运行的优先级e.g. nice -9 ./while.py 以优先级9运行 nice --9 ./while.py 以-9优先级运行
进程特征
- 进程之间运行互不影响,各自独立运行
- 进程是操作系统资源分配的最小单位
- 每个进程空间独立,各自占有一定的虚拟内存
要求
- 什么是进程,进程和程序的区别
- 了解进程特征
- 清楚进程每种状态,以及状态之间的转换关系
多进程编程
import os
pid = os.fork()
- 功能:创建新的进程
- 参数:无
- 返回值:
- 失败:返回一个负数
- 成功:在原有进程中返回新的进程的PID号,在新的进程中返回0
import os
from time import sleep
print("*******************")
a = 1
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("创建进程失败")
elif pid == 0:
print("这是新的进程")
print("a = ",a)
a = 10000 # 始终在子进程中运行,不会干扰父进程
else:
sleep(1)
print("这是原有进程")
print("parent a =",a)
print("演示完毕")
# 至于谁现运行,看谁先抢到时间片
*******************
这是新的进程
a = 1
演示完毕
这是原有进程
parent a = 1
演示完毕
- 子进程会复制父进程全部代码段,包括fork之前产生的内存空间
- 子进程从fork的下一句开始执行,与父进程互不干扰
- 父子进程的执行顺序是不一定的,父子进程公用一个终端显示
- 父子进程通常会根据fork返回值得差异选择执行不同的代码。所以if结构几乎是fork的固定搭配
- 父子进程空间独立,操作的都是本空间的内容,互不影响
- 子进程也有自己的特性,比如PID号,PCB,命令集等
进程相关函数
os.getpid()
- 功能:获取当前进程的进程号
- 返回值:返回进程号
os.getppid()
- 功能:获取当前进程父进程的PID号
- 返回值:返回进程号
import os
from time import sleep
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("Create process failed")
elif pid == 0:
sleep(1)
#获取当前进程的PID
print("Child get pid:",os.getpid())
#获取父进程的PID
print("Child get parent pid:",os.getppid())
else:
sleep(1)
print("parent get child pid:",pid)
print("parent get pid:",os.getpid())
parent get child pid: 1219
parent get pid: 832
Child get pid: 1219
Child get parent pid: 832
os._exit(status)
- 功能:进程退出
- 参数:进程的退出状态
sys.exit([status])
- 功能:进程退出
参数:数字表示退出状态,不写默认为0,字符串,表示退出时打印的内容
sys.exit 可以通过捕获 SystemExit异常阻止退出
import os,sys
#结束进程后不在执行后面内容
# os._exit(0)
try:
sys.exit("hello world")
except SystemExit as e:
print("退出:",e)
print("process exit")
退出: hello world
process exit
孤儿进程
- 父进程先于子进程退出,此时子进程就称为孤儿进程
孤儿进程会被操作系统指定的进程收养,系统进程就成为孤儿进程的新的父进程
import os
from time import sleep
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("Create process failed")
elif pid == 0:
sleep(1)
#获取当前进程的PID
print("Child get pid:",os.getpid())
#获取父进程的PID
print("Child get parent pid:",os.getppid())
else:
print("parent get child pid:",pid)
print("parent get pid:",os.getpid())
(base) EnweiHaos-MacBook-Pro:Day4 haoen110$ python fo.py
parent get child pid: 1216
parent get pid: 1215
(base) EnweiHaos-MacBook-Pro:Day4 haoen110$ Child get pid: 1216
Child get parent pid: 1
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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态,此时子进程就会成为僵尸进程
僵尸进程会存留少量PCB信息在内存中,大量的僵尸进程会消耗系统资源,应该避免僵尸进程产生
import os
from time import sleep
b
pid = os.fork()
if pid < 0:
print("create process failed")
elif pid == 0:
print("Child Process:",os.getpid())
print("Child process exit")
else:
print("parent process")
while True:
pass
parent process
Child Process: 1242
Child process exit
haoen110 1242 1241 1241 0 1 Z+ s002 0:00.00 (python3.7)
- 写一个聊天室
- 功能 : 类似qq群聊
- 进入聊天室需要输入姓名,姓名不能重复
- 有人进入聊天室会向其他人发送通知
xxx 进入了聊天室 - 一个人发消息,其他人会收到消息
xxx 说 : xxxxxxxx - 某人退出聊天室,其他人也会收到通知
xxx 退出了聊天室