今天给各位分享python进程信息的知识,其中也会对python进程通讯进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
本文目录一览:
进程
进程(Process)是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行,即正在运行的程序,是系统进行资源分配和调度的基本单位,进程是对正在运行程序的一个抽象,在早期面向进程设计的计算机结构中,进程是程序的基本执行实体,在当代面向线程设计的计算机结构中,进程是线程的容器,线程是执行的实体。进程的概念起源于操作系统,是操作系统最核心的概念,操作系统的其他所有内容都是围绕进程的概念展开的。
在早期计算机中可以利用的cpu只有一个,为了充分利用CPU性能,提高用户操作体验,出现了多道技术。将一个单独的cpu虚拟成多个cpu(多道技术:时间多路复用和空间多路复用+硬件上支持隔离),即使在一个单核CPU也能保证支持(伪)并发的能力。如果没有进程的抽象,现代计算机将不复存在。
狭义定义:进程是正在运行的程序的实例(an instance of a computer program that is being executed)。
广义定义:进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它是操作系统动态执行的基本单元,在传统的操作系统中,进程既是基本的分配单元,也是基本的执行单元。
操作系统的作用:
隐藏复杂的硬件接口,提供良好的抽象接口。
管理、调度进程,使多个进程对硬件的竞争变得有序。
多道技术:针对早期单核CPU,实现多个程序的并发执行,现在的主机一般是多核,每个核都会利用多道技术,如有4个cpu,运行于cpu1的某个程序遇到io阻塞,会等到io结束再重新调度,重新调度是可能会被调度到4个cpu中的任意一个,具体由操作系统调度算法决定。
多道技术的主要特性如下:
(1)空间上的复用:内存中可以同时有多道程序。
(2)物理隔离:多个程序在内存中都有各自独立的内存空间,互不影响。
(3)时间上的复用:多个程序在操作系统的调度算法下,在不同的时间段内分别占有CPU资源。
需要注意的是如果一个进程长时间占用CPU资源,操作系统会强制将CPU资源分配给其它在就绪队列中的程序,避免一个程序长时间占有CPU资源,导致其它程序无法运行。
相关推荐:《Python视频教程》
关于进程的一些概念:
第一,进程是一个实体。每一个进程都有它自己的地址空间,一般情况下,包括文本区域(text region)、数据区域(data region)和堆栈(stack region)。文本区域存储处理器执行的代码,数据区域存储变量和进程执行期间使用的动态分配的内存,堆栈区域存储着活动过程调用的指令和本地变量。
第二,进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体,只有处理器赋予程序生命时(操作系统将程序加载到内存),它才能成为一个活动的实体,我们称其为进程。
进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后,为了刻画系统内部出现的动态情况,描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
进程的特性:
动态性:进程的实质是程序在多道程序系统中的一次执行过程,进程是动态产生,动态消亡的。
并发性:任何进程都可以同其他进程一起并发执行
独立性:进程是一个能独立运行的基本单位,同时也是系统分配资源和调度的独立单位;
异步性:由于进程间的相互制约,使进程具有执行的间断性,即进程按各自独立的、不可预知的速度向前推进
结构特征:进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。
多个不同的进程可以包含相同的程序,一个程序在不同的数据集里就构成不同的进程,能得到不同的结果,但是执行过程中,程序不能发生改变。
进程与程序的区别:
程序是指令和数据的有序集合,是对指令、数据及其组织形式的描述,其本身没有任何运行的含义,是一个静态的概念。而进程是程序在处理机上的一次执行过程,它是一个动态的概念。
程序可以作为一种软件资料长期存在,而进程是有一定生命期的。程序是永久的,进程是暂时的。
进程的调度:
要想多个进程交替运行,操作系统必须对这些进程进行调度,这个调度也不是随机进行的,而是需要遵循一定的法则,由此就有了进程的调度算法。
1、先来先服务算法
先来先服务(FCFS)调度算法是一种最简单的调度算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。FCFS算法比较有利于长作业(进程),而不利于短作业(进程)。由此可知,本算法适合于CPU繁忙型作业,而不利于I/O繁忙型的作业(进程)。
2、短作业优先调度算法
短作业(进程)优先调度算法(SJ/PF)是指对短作业或短进程优先调度的算法,该算法既可用于作业调度,也可用于进程调度。但其对长作业不利;不能保证紧迫性作业(进程)被及时处理;作业的长短只是被估算出来的。
3、时间片轮转法
时间片轮转(Round Robin,RR)法的基本思路是让每个进程在就绪队列中的等待时间与享受服务的时间成比例。在时间片轮转法中,需要将CPU的处理时间分成固定大小的时间片,例如,几十毫秒至几百毫秒。如果一个进程在被调度选中之后用完了系统规定的时间片,但又未完成要求的任务,则它自行释放自己所占有的CPU而排到就绪队列的末尾,等待下一次调度。同时,进程调度程序又去调度当前就绪队列中的第一个进程。
显然,轮转法只能用来调度分配一些可以抢占的资源。这些可以抢占的资源可以随时被剥夺,而且可以将它们再分配给别的进程。CPU是可抢占资源的一种。但打印机等资源是不可抢占的。由于作业调度是对除了CPU之外的所有系统硬件资源的分配,其中包含有不可抢占资源,所以作业调度不使用轮转法。
在轮转法中,时间片长度的选取非常重要。首先,时间片长度的选择会直接影响到系统的开销和响应时间。如果时间片长度过短,则调度程序抢占处理机的次数增多。这将使进程上下文切换次数也大大增加,从而加重系统开销。反过来,如果时间片长度选择过长,例如,一个时间片能保证就绪队列中所需执行时间最长的进程能执行完毕,则轮转法变成了先来先服务法。时间片长度的选择是根据系统对响应时间的要求和就绪队列中所允许最大的进程数来确定的。
在轮转法中,加入到就绪队列的进程有3种情况:
(1)一种是分给它的时间片用完,但进程还未完成,回到就绪队列的末尾等待下次调度去继续执行。
(2)另一种情况是分给该进程的时间片并未用完,只是因为请求I/O或由于进程的互斥与同步关系而被阻塞。当阻塞解除之后再回到就绪队列。
(3)第三种情况就是新创建进程进入就绪队列。
如果对这些进程区别对待,给予不同的优先级和时间片从直观上看,可以进一步改善系统服务质量和效率。例如,我们可把就绪队列按照进程到达就绪队列的类型和进程被阻塞时的阻塞原因分成不同的就绪队列,每个队列按FCFS原则排列,各队列之间的进程享有不同的优先级,但同一队列内优先级相同。这样,当一个进程在执行完它的时间片之后,或从睡眠中被唤醒以及被创建之后,将进入不同的就绪队列。
多级反馈队列:
前面介绍的各种用作进程调度的算法都有一定的局限性。如短进程优先的调度算法,仅照顾了短进程而忽略了长进程,而且如果并未指明进程的长度,则短进程优先和基于进程长度的抢占式调度算法都将无法使用。
而多级反馈队列调度算法则不必事先知道各种进程所需的执行时间,而且还可以满足各种类型进程的需要,因而它是目前被公认的一种较好的进程调度算法。在采用多级反馈队列调度算法的系统中,调度算法的实施过程如下所述。
(1) 应设置多个就绪队列,并为各个队列赋予不同的优先级。第一个队列的优先级最高,第二个队列次之,其余各队列的优先权逐个降低。该算法赋予各个队列中进程执行时间片的大小也各不相同,在优先权愈高的队列中,为每个进程所规定的执行时间片就愈小。例如,第二个队列的时间片要比第一个队列的时间片长一倍,……,第i+1个队列的时间片要比第i个队列的时间片长一倍。
(2) 当一个新进程进入内存后,首先将它放入第一队列的末尾,按FCFS原则排队等待调度。当轮到该进程执行时,如它能在该时间片内完成,便可准备撤离系统;如果它在一个时间片结束时尚未完成,调度程序便将该进程转入第二队列的末尾,再同样地按FCFS原则等待调度执行;如果它在第二队列中运行一个时间片后仍未完成,再依次将它放入第三队列,……,如此下去,当一个长作业(进程)从第一队列依次降到第n队列后,在第n 队列便采取按时间片轮转的方式运行。
(3) 仅当第一队列空闲时,调度程序才调度第二队列中的进程运行;仅当第1~(i-1)队列均空时,才会调度第i队列中的进程运行。如果处理机正在第i队列中为某进程服务时,又有新进程进入优先权较高的队列(第1~(i-1)中的任何一个队列),则此时新进程将抢占正在运行进程的处理机,即由调度程序把正在运行的进程放回到第i队列的末尾,把处理机分配给新到的高优先权进程。
如果想了解进程 可以先看一下这一篇 python中的进程-理论部分
python中的多线程无法利用多核优势,如果想要充分地使用多核CPU的资源(os.cpu_count()查看),在python中大部分情况需要使用多进程。Python提供了multiprocessing。
multiprocessing模块用来开启子进程,并在子进程中执行我们定制的任务(比如函数),该模块与多线程模块threading的编程接口类似。
multiprocessing模块的功能众多:支持子进程、通信和共享数据、执行不同形式的同步,提供了Process、Queue、Pipe、Lock等组件。
需要再次强调的一点是:与线程不同,进程没有任何共享状态,进程修改的数据,改动仅限于该进程内。
创建进程的类 :
参数介绍:
group参数未使用,值始终为None
target表示调用对象,即子进程要执行的任务
args表示调用对象的位置参数元组,args=(1,2,'tiga',)
kwargs表示调用对象的字典,kwargs={'name':'tiga','age':18}
name为子进程的名称
方法介绍:
p.start():启动进程,并调用该子进程中的p.run()
p.run():进程启动时运行的方法,正是它去调用target指定的函数,我们自定义类的类中一定要实现该方法
p.terminate():强制终止进程p,不会进行任何清理操作,如果p创建了子进程,该子进程就成了僵尸进程,使用该方法需要特别小心这种情况。如果p还保存了一个锁那么也将不会被释放,进而导致死锁
p.is_alive():如果p仍然运行,返回True
p.join([timeout]):主线程等待p终止(强调:是主线程处于等的状态,而p是处于运行的状态)。timeout是可选的超时时间,需要强调的是,p.join只能join住start开启的进程,而不能join住run开启的进程
属性介绍:
注意:在windows中Process()必须放到# if __name__ == '__main__':下
创建并开启子进程的两种方式
方法一:
方法二:
有了join,程序不就是串行了吗???
terminate与is_alive
name与pid
目录
众所周知,CPU是计算机的核心,它承担了所有的计算任务。而操作系统是计算机的管理者,是一个大管家,它负责任务的调度,资源的分配和管理,统领整个计算机硬件。应用程序是具有某种功能的程序,程序运行与操作系统之上
在很早的时候计算机并没有线程这个概念,但是随着时代的发展,只用进程来处理程序出现很多的不足。如当一个进程堵塞时,整个程序会停止在堵塞处,并且如果频繁的切换进程,会浪费系统资源。所以线程出现了
线程是能拥有资源和独立运行的最小单位,也是程序执行的最小单位。一个进程可以拥有多个线程,而且属于同一个进程的多个线程间会共享该进行的资源
① 200 多本 Python 电子书(和经典的书籍)应该有
② Python标准库资料(最全中文版)
③ 项目源码(四五十个有趣且可靠的练手项目及源码)
④ Python基础入门、爬虫、网络开发、大数据分析方面的视频(适合小白学习)
⑤ Python学习路线图(告别不入流的学习)
私信我01即可获取大量Python学习资源
进程时一个具有一定功能的程序在一个数据集上的一次动态执行过程。进程由程序,数据集合和进程控制块三部分组成。程序用于描述进程要完成的功能,是控制进程执行的指令集;数据集合是程序在执行时需要的数据和工作区;程序控制块(PCB)包含程序的描述信息和控制信息,是进程存在的唯一标志
在Python中,通过两个标准库 thread 和 Threading 提供对线程的支持, threading 对 thread 进行了封装。 threading 模块中提供了 Thread , Lock , RLOCK , Condition 等组件
在Python中线程和进程的使用就是通过 Thread 这个类。这个类在我们的 thread 和 threading 模块中。我们一般通过 threading 导入
默认情况下,只要在解释器中,如果没有报错,则说明线程可用
守护模式:
现在我们程序代码中,有多个线程, 并且在这个几个线程中都会去 操作同一部分内容,那么如何实现这些数据的共享呢?
这时,可以使用 threading库里面的锁对象 Lock 去保护
Lock 对象的acquire方法 是申请锁
每个线程在操作共享数据对象之前,都应该申请获取操作权,也就是调用该共享数据对象对应的锁对象的acquire方法,如果线程A 执行了 acquire() 方法,别的线程B 已经申请到了这个锁, 并且还没有释放,那么 线程A的代码就在此处 等待 线程B 释放锁,不去执行后面的代码。
直到线程B 执行了锁的 release 方法释放了这个锁, 线程A 才可以获取这个锁,就可以执行下面的代码了
如:
到在使用多线程时,如果数据出现和自己预期不符的问题,就可以考虑是否是共享的数据被调用覆盖的问题
使用 threading 库里面的锁对象 Lock 去保护
Python中的多进程是通过multiprocessing包来实现的,和多线程的threading.Thread差不多,它可以利用multiprocessing.Process对象来创建一个进程对象。这个进程对象的方法和线程对象的方法差不多也有start(), run(), join()等方法,其中有一个方法不同Thread线程对象中的守护线程方法是setDeamon,而Process进程对象的守护进程是通过设置daemon属性来完成的
守护模式:
其使用方法和线程的那个 Lock 使用方法类似
Manager的作用是提供多进程共享的全局变量,Manager()方法会返回一个对象,该对象控制着一个服务进程,该进程中保存的对象运行其他进程使用代理进行操作
语法:
线程池的基类是 concurrent.futures 模块中的 Executor , Executor 提供了两个子类,即 ThreadPoolExecutor 和 ProcessPoolExecutor ,其中 ThreadPoolExecutor 用于创建线程池,而 ProcessPoolExecutor 用于创建进程池
如果使用线程池/进程池来管理并发编程,那么只要将相应的 task 函数提交给线程池/进程池,剩下的事情就由线程池/进程池来搞定
Exectuor 提供了如下常用方法:
程序将 task 函数提交(submit)给线程池后,submit 方法会返回一个 Future 对象,Future 类主要用于获取线程任务函数的返回值。由于线程任务会在新线程中以异步方式执行,因此,线程执行的函数相当于一个“将来完成”的任务,所以 Python 使用 Future 来代表
Future 提供了如下方法:
使用线程池来执行线程任务的步骤如下:
最佳线程数目 = ((线程等待时间+线程CPU时间)/线程CPU时间 )* CPU数目
也可以低于 CPU 核心数
使用线程池来执行线程任务的步骤如下:
关于进程的开启代码一定要放在 if __name__ == '__main__': 代码之下,不能放到函数中或其他地方
开启进程的技巧
开启进程的数量最好低于最大 CPU 核心数
Python 3.3 新增了一个 faulthandler 模块,可以输出运行中进程的 traceback 信息,可以用来作为调试运行中的 Python 进程的一种手段。
模块本身是使用 C 实现的,所以有如下特点和限制:
Python 3.3 自带了这个模块,Python 2.x 可以通过一下方式安装:
测试函数:
使用 faulthandler 输出所有线程的 traceback 信息:
用python获得正在的运行的windows进程的有几种方式:
通过 PyWin32 包对Windows进行处理。
可以通过这个获取系统信息,但仅限于windows系统。
运行结果:
运行结果:
运行结果:
通过交互模式,使用WMI取得进程:
此方法可以跨平台,不过需要在安装 psutil 包.
以上实现一个类似top的工具。
转自
这里是自己写下关于 Python 跟进程相关的 threading 模块的一点笔记,跟有些跟 Linux 调用挺像的,有共通之处。
直接传入
继承 Thread 重写 run 方法
threading.Thread(group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None)
group 线程组,未实现
start() 线程就绪
join([timeout]) 阻塞其他线程,直到调用这方法的进程结束或时间到达
RuntimeError: cannot join thread before it is started
get/setName(name) 获取/设置线程名。
isAlive() 返回线程是否在运行。
is/setDaemon(bool): 获取/设置是后台线程(默认前台线程(False))。(在start之前设置)
The entire Python program exits when no alive non-daemon threads are left.
没有非后台进程运行,Python 就退出。
主线程执行完毕后,后台线程不管是成功与否,主线程均停止
t.start()
t.join()
start() 后 join() 会顺序执行,失去线程意义
Lock属于全局,Rlock属于线程(R的意思是可重入,线程用Lock的话会死锁,来看例子)
acquire(blocking=True, timeout=-1) 申请锁,返回申请的结果
release() 释放锁,没返回结果
可以在构造时传入rlock lock实例,不然自己生成一个。
acquire([timeout])/release(): 与lock rlock 相同
wait([timeout]): 调用这个方法将使线程进入等待池,并释放锁。调用方法前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
notify(): 调用这个方法将从等待池挑选一个线程并通知,收到通知的线程将自动调用acquire()尝试获得锁定(进入锁定池);其他线程仍然在等待池中。调用这个方法不会释放锁定。调用方法前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
notifyAll(): 调用这个方法将通知等待池中所有的线程,这些线程都将进入锁定池尝试获得锁定。调用这个方法不会释放锁定。使用前线程必须已获得锁定,否则将抛出异常。
threading.Semaphore(value=1)
acquire(blocking=True, timeout=None)
资源数大于0,减一并返回,等于0时等待,blocking为False不阻塞进程
返回值是申请结果
release()
资源数加1
事件内置了一个初始为False的标志
is_set() 返回内置标志的状态
set() 设为True
clear() 设为False
wait(timeout=None) 阻塞线程并等待,为真时返回。返回值只会在等待超时时为False,其他情况为True
threading.Timer(interval, function, args=None, kwargs=None)
第一个参数是时间间隔,单位是秒,整数或者浮点数,负数不会报错直接执行不等待
可以用cancel() 取消
threading.Barrier(parties, action=None, timeout=None)
调用的进程数目达到第一个设置的参数就唤醒全部进程
wait(timeout=None)
reset() 重置,等待中的进程收到 BrokenBarrierError 错误
关于python进程信息和python进程通讯的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,本站不拥有所有权,不承担相关法律责任。如果发现本站有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件至举报,并提供相关证据,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。
标签: #python进程信息
相关文章