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Python之os模块的进程管理介绍
2010-09-24 15:20:33      个评论      
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        有两种方式来实现并发性,一种方式是让每个“任务"或“进程”在单独的内在空间中工作,每个都有自已的工作内存区域。不过,虽然进程可在单独的内存空间中执行,但除非这些进程在单独的处理器上执行,否则,实际并不是“同时”运行的。是由操作系统把处理器的时间片分配给一个进程,用完时间片后就需退出处理器等待另一个时间片的到来。另一种方式是在在程序中指定多个“执行线程”,让它们在相同的内存空间中工作。这称为“多线程处理”。线程比进程更有效,因为操作系统不必为每个线程创建单独的内存空间。

        新建进程用os.fork函数。但它只在POSIX系统上可用,在windows版的python中,os模块没有定义os.fork函数。相反,windows程序员用多线程编程技术来完成并发任务。

        os.fork函数创建进程的过程是这样的。程序每次执行时,操作系统都会创建一个新进程来运行程序指令。进程还可调用os.fork,要求操作系统新建一个进程。父进程是调用os.fork函数的进程。父进程所创建的进程叫子进程。每个进程都有一个不重复的进程ID号。或称pid,它对进程进行标识。子进程与父进程完全相同,子进程从父进程继承了多个值的拷贝,如全局变量和环境变量。两个进程的唯一区别是fork的返回值。子进程接收返回值0,而父进程接收子进程的pid作为返回值。一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。 对于程序,只要判断fork的返回值,就知道自己是处于父进程还是子进程中。

        子进程是父进程的副本,它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意,子进程持有的是上述存储空间的“副本”,这意味着父子进程间不共享这些存储空间,它们之间共享的存储空间只有代码段。

        用os.fork创建的子进程和父进程作为异步的并发进程而单独执行。异步是指它们各行其是,相互间不进行同步;并发是指它们可同时执行。所以我们无法知道子进程和父进程的相对速度。

        os.wait函数用于等待子进程结束(只适用于UNIX兼容系统)。该函数返回包含两个元素的元组,包括已完成的子进程号pid,以及子进程的退出状态,返回状态为0,表明子进程成功完成。返回状态为正整数表明子进程终止时出错。如没有子进程,会引发OSError错误。os.wait要求父进程等待它的任何一个子进程结束执行,然后唤醒父进程。
要指示父进程等候一个指定的子进程终止,可在父进程中使用os.waitpid函数(只适用于unix兼容系统)。它可等候一个指定进程结束,然后返回一个双元素元组,其中包括子进程的pid和子进程的退出状态。函数调用将pid作为第一个参数传递,并将一个选项作为第二个选项,如果第一个参数大于 0,则waitpid会等待该pid结束,如果第一个参数是-1,则会等候所有子进程,也就和os.wait一样。

        用os.system 和 os.exec函数族来执行系统命令和其它程序。os.system使用shell来执行系统。
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