网络编程

Posted 2020-10-31

进程

计算机cpu的时间片 ： 哪个进程占有cpu，我们就称之为它在cpu时间片上

什么是进程？

多任务编程 ： 同时可以利用cpu的多核资源，运行多个任务。多进程和多线程都是多任务编程的具体方法。

从程序的运行本质上，程序分为 IO 密集型 和 cpu密集型程序。

IO : input output 在内存中存在数据交换的部分都叫IO操作 （input print 文件读写 数据库的存取 网络的数据传输）

运算：运算需要使用到cpu 语句的逻辑分析，计算，数学运算，内存运算

IO密集型程序 ： IO操作远远大于运算操作，因为cpu效能相对磁盘读写好得多，所以 这类程序 一般 cpu大多状态实在等待 io 运行所以cpu占用很低

CPU密集型 ： 程序中运算较多，IO较少，大多数情况下cpu占用比较高

进程：程序的一次执行过程。

程序：指的是一个文件（磁盘中可执行的代码）

进程：是程序被读取到内存中，被操作系统调用时候开始生命周期，执行结束即结束生命周期，是一个过程
进程是占有cpu和内存的

进程的执行过程 （重点）

操作系统内核 ——————> 决定了进程的创建

进程 process
linux 下 创建进程会在内存中自动生成一个 PCB（进程控制块）
PCB : 内存中的一小块空间，功能 用来记录进程的各种信息，包括 pid ，name，调度信息，优先级，状态 虚拟地址空间等

pid：操作系统中每个进程都有一个唯一的ID号，叫做该进程的PID，pid号由系统分派

虚拟地址 : 是计算机系统内存管理的一种技术，是为了每个进程有足够的内存地址可用。

每个进程都拥有独立的4G的虚拟地址空间

进程状态:

三态 :

就绪态: 进程具备运行条件,等待系统分配处理器以便运行.

运行态： 进程占有cpu 正在运行

等待态： 又称为阻塞态或者睡眠态，指进程不具备运行条件，正在等待某事件的完成。

五态 ： 在三态基础上增加 新建和终止

新建 ：创建一个进程的过程，直接表现为执行某程序，或者程序中进行子进程的创建

终止 ：程序执行结束，完成善后。（防止产生僵尸）

ps -aux ： 显示系统中进程的详细信息

stat
D：等待态（不可中断） R: 运行态
S: 等待态（可中断） T:停止态（暂停执行）
Z: 僵尸 <: 高有优先级的进程 N: 低优先级
+：前台运行

查看某一进程的信息
ps -ef | grep while

ps -ajx

查看进程树
pstree

父子进程概念：在系统中每一个进程（除了起始进程）都是由父进程创建的，每个进程有唯一的父进程，可能有多个子进程。子进程继承了父进程大部分属性。

动态显示进程信息

top
使用 shift + < > 换页

NI 优先级 ： -20 --- 19 数字越小优先级越高

以指定的优先级运行程序
nice -10 ./while.py 以10优先级运行

改变正运行的程序的优先级
renice n pid

e.g. renice 10 4339
将4339号进程优先级改为10

./while.py & 表示将一个程序后台运行

使用fork创建进程

1.导入os 模块

os：标准库模块和操作系统相关

2. 使用 os.fork() 创建进程

fork()

功能 ： 为当前进程创建一个子进程
参数 ： 无
返回值 ： 是一个整数有如下几种情况

1.如果返回值是负数 表示进程创建失败
2.如果返回值等于0 表示这是在子进程中返回的
3.如果返回值大于0 表示这是在父进程中返回的

• 子进程和父进程都是独立存在的，在执行上相互不影响

• 利用父子进程中fork返回值的不同加以区分执行内容是固定的方法

• 父进程中返回值是子进程的PID号

• 子进程拥有父进程几乎所有的资源，包括fork前已有的变量

os.getpid():获取当前进程的PID号
os.getppid()：获取当前进程父进程的进程号

进程退出函数
os._exit([status]) 直接退出当前进程
sys.exit([status]) 抛出SyetemExit异常，如果异常不被处理则进程结束

参数 ： 表示进程退出状态，如果不传或者传入0 表示进程正常退出，如果传入一个正整数表示非正常退出。如果传入一个非数字则会打印

僵尸处理

僵尸进程 ： 进程已经结束，但是在系统中任然保存这该进程的pcb信息，会占用一定的内存。

产生原因：子进程先于父进程退出，父进程没有进行处理。这时子进程就会成为 僵尸进程。僵尸进程是我们不希望的

孤儿进程 ： 父进程先退出，此时子进程就会变为孤儿进程。孤儿进程会被系统专有进程进行收养，并且负责在该孤儿进程退出时 “收尸”。所以孤儿进程并没有影响

僵尸进程的处理方法：

1. 父进程使用os.wait 或者 os.waitpid 进行处理
2. 创建二级子进程，让一级子进程退出，则二级子进程成为孤儿
3. 父进程使用信号处理方式处理子进程信号

os.wait()
功能：阻塞等待子进程的退出，只要该父进程有任意子进程退出，则结束阻塞。
参数： 无
返回值： 包含两个元素的元组，第一个是退出的子进程的PID，第二个是退出的子进程相关的退出码

os.waitpid(pid,options)

功能：等待子进程退出
参数： pid -1 表示任何一个子进程退出都可以

0 表示等待指定的子进程退出

        options  0  表示始终阻塞等待
          WNOHANG ： 非阻塞等待

返回值：和wait相同 包含两个元素的元组，第一个是退出的子进程的PID（如果WNOHANG 则可能是0），第二个是退出的子进程相关的退出码
wait() ==== waitpid(-1,0)

作业 ：

有一个文件需要拷贝，将其拷贝为两份，第一份是前半部分内容，第二份是后半部分内容。要求用父子进程同时进行拷贝