嵌入式Linux应用程序开发详解-第7 章 进程控制开发.pdf

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“黑色经典”系列之《嵌入式Linux应用程序开发详解》

第7章进程控制开发

本章目标

文件是Linux中最常见最基础的操作对象，而进程则是系统调度的单位，在上一章学习
了文件I/O控制之后，本章主要讲解进程控制开发部分，通过本章的学习，读者将会掌握以
下内容。

掌握进程相关的基本概念
掌握Linux下的进程结构
掌握Linux下进程创建及进程管理
掌握Linux下进程创建相关的系统调用
掌握守护进程的概念
掌握守护进程的启动方法
掌握守护进程的输出及建立方法
学会编写多进程程序
学会编写守护进程

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7.1Linux下进程概述

7.1.1进程相关基本概念

1．进程的定义

进程的概念首先是在60年代初期由MIT的Multics系统和IBM的TSS/360系统引入的。
经过了40多年的发展，人们对进程有过各种各样的定义。现列举较为著名的几种。
（1）进程是一个独立的可调度的活动（E.Cohen，D.Jofferson）
（2）进程是一个抽象实体，当它执行某个任务时，将要分配和释放各种资源（P.Denning）
（3）进程是可以并行执行的计算部分。（S.E.Madnick，J.T.Donovan）
以上进程的概念都不相同，但其本质是一样的。它指出了进程是一个程序的一次执行的
过程。它和程序是有本质区别的，程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合，
没有任何执行的概念；而进程是一个动态的概念，它是程序执行的过程，包括了动态创建、
调度和消亡的整个过程。它是程序执行和资源管理的最小单位。因此，对系统而言，当用户
在系统中键入命令执行一个程序的时候，它将启动一个进程。

2．进程控制块

进程是Linux系统的基本调度单位，那么从系统的角度看如何描述并表示它的变化呢？
在这里，是通过进程控制块来描述的。进程控制块包含了进程的描述信息、控制信息以及资
源信息，它是进程的一个静态描述。在Linux中，进程控制块中的每一项都是一个task_struct
结构，它是在include/linux/sched.h中定义的。

3．进程的标识

在Linux中最主要的进程标识有进程号（PID，ProcessIdenityNumber）和它的父进程号
（PPID，parentprocessID）。其中PID惟一地标识一个进程。PID和PPID都是非零的正整数。
在Linux中获得当前进程的PID和PPID的系统调用函数为getpid和getppid，通常程序
获得当前进程的PID和PPID可以将其写入日志文件以做备份。getpid和getppid系统调用过
程如下所示：

/*process.c*/
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
intmain()
{
/*获得当前进程的进程ID和其父进程ID*/
printf("ThePIDofthisprocessis%d\n",getpid());
printf("ThePPIDofthisprocessis%d\n",getppid());

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}

使用arm-linux-gcc进行交叉编译，再将其下载到目标板上运行该程序，可以得到如下结
果，该值在不同的系统上会有所不同：

[root@localhostprocess]#./process
ThePIDofthisprocessis78
THePPIDofthisprocessis36

另外，进程标识还有用户和用户组标识、进程时间、资源利用情况等，这里就不做一一
介绍，感兴趣的读者可以参见W.RichardStevens编著的《AdvancedProgrammingintheUNIX
Environmen》。
4．进程运行的状态
进程是程序的执行过程，根据它的生命期可以划分成3种状态。
·执行态：该进程正在，即进程正在占用CPU。
·就绪态：进程已经具备执行的一切条件，正在等待分配CPU的处理时间片。
·等待态：进程不能使用CPU，若等待事件发生则可将其唤醒。
它们之间转换的关系图如图7.1所示。

时间片到因等待