"嵌入式Linux应用程序开发详解7章节,主要涵盖了进程控制开发,包括进程的基本概念、进程结构、进程创建与管理、守护进程的概念及其启动方法,以及如何编写多进程和守护进程程序。该章节内容来自华清远见的嵌入式Linux应用开发班培训教材‘黑色经典’系列。"
在嵌入式Linux应用程序开发中,进程控制是核心概念之一。进程是操作系统调度的基本单元,代表了一个程序的执行实例。不同于静态的程序,进程具有动态性,涉及创建、执行和终止等生命周期阶段。在操作系统中,每个进程都有一个独特的标识,即进程ID(PID),并且每个进程都拥有自己的内存空间和上下文。
7.1 Linux下进程概述:
1. 进程相关基本概念:
- 进程定义:进程是程序的一次执行过程,它在执行过程中会占用系统资源,如内存、CPU时间等。
- 程序与进程的区别:程序是静态的代码集合,而进程是这些代码在内存中的动态运行状态。
- 进程控制块(PCB,Process Control Block):是操作系统用来记录和管理进程状态的重要数据结构,包含进程的描述信息、控制信息和资源信息。
7.1.2 进程控制块(PCB):
在Linux中,PCB以`task_struct`结构体的形式存在,存储了关于进程的各种信息,如进程状态、优先级、内存映射、打开文件描述符等。操作系统通过PCB来管理和调度进程。
7.2 进程创建与管理:
- 进程创建:在Linux中,可以通过`fork()`系统调用来创建新进程。`fork()`返回两次,一次在父进程中,一次在子进程中,两个进程从此各自独立执行。
- 进程管理:包括进程的终止(`exit()`)、等待子进程结束(`wait()`、`waitpid()`)和进程间通信(IPC,如管道、信号量、消息队列等)。
7.3 守护进程:
- 守护进程是在后台运行且不与终端关联的进程,常用于提供持续的服务,如网络服务、日志记录等。
- 创建守护进程的方法:通常涉及断开与终端的连接、改变工作目录到根目录、重定向输入/输出流等步骤。
7.4 多进程编程:
- 通过`fork()`创建多个进程,实现并发执行。
- 使用`exec()`家族函数加载新的程序替换当前进程空间,实现进程的执行切换。
7.5 实践应用:
- 学习编写多进程程序,可以模拟并发处理、负载均衡等实际应用场景。
- 学习编写守护进程,有助于理解和构建稳定可靠的后台服务。
通过这一章节的学习,开发者将能够深入理解Linux下的进程机制,具备创建、管理进程的能力,并能编写出多进程和守护进程程序,这对于嵌入式Linux系统的设计和优化至关重要。此外,配合提供的QQ群和在线商店资源,学习者还可以获取更多的学习资料和支持。