深入理解嵌入式Linux进程控制与并发开发

"《嵌入式Linux应用程序开发详解》是一份来自华清远见的嵌入式培训资料，专注于进程并发控制的讲解，适合嵌入式Linux应用开发的学习者。" 在深入探讨进程并发控制之前，我们需要理解进程的基本概念。进程是操作系统中执行中的程序实例，是系统分配资源和调度的基本单元。与程序不同，程序是静态的，存在于磁盘上，而进程是动态的，代表了程序在内存中的实际运行状态，包括其生命周期中的创建、执行、等待和结束等阶段。 在Linux系统中，每个进程都有一个称为进程控制块（Process Control Block, PCB）的数据结构，用于记录进程的状态、资源分配情况等关键信息。在Linux内核中，PCB被实现为`task_struct`结构体，这个结构体定义在`include/linux/sched.h`头文件中，包含如进程ID（PID）、优先级、内存映射、打开的文件描述符、信号处理信息等众多元素。 进程的标识在Linux中是通过PID（Process ID）来实现的，这是系统赋予每个进程的唯一整数，用于区分不同的进程。此外，还有父进程ID（PPID）用来标识进程的创建者，以及会话ID（Session ID）和进程组ID（Process Group ID），用于管理和协调进程间的通信，如信号发送。 本章将详细讲解以下知识点： 1. **进程创建**：如何使用系统调用如`fork()`、`vfork()`或`clone()`来创建新的进程。`fork()`是最常见的创建进程的方式，它创建一个与父进程几乎完全一样的副本，而`vfork()`则更加轻量，返回后父进程暂停，子进程直接使用父进程的地址空间，直到调用`exec()`系列函数替换进程映像。 2. **进程管理**：包括进程的终止（如`exit()`、`_exit()`）、进程的等待（`wait()`、`waitpid()`）以及进程的信号处理，了解如何在进程间传递消息和控制进程行为。 3. **守护进程**：守护进程是不与终端关联，通常在后台运行的进程。它们用于提供持续的服务，如网络服务、日志记录等。学习如何使用`setsid()`、`fork()`等技术将一个普通进程转化为守护进程，并理解如何正确管理守护进程的输入输出。 4. **多进程编程**：如何编写能够同时执行多个独立任务的程序，理解进程间的同步与互斥机制，如信号量、互斥锁等，以避免竞态条件和死锁问题。 5. **进程通信**：介绍管道（pipe）、匿名管道、命名管道（FIFO）、套接字（socket）等进程间通信机制，以及如何利用这些机制实现进程间的数据交换。 通过本章的学习，开发者将能够熟练掌握在嵌入式Linux环境中进行进程控制和并发编程的技能，这对于开发高效、稳定的嵌入式系统至关重要。华清远见的这份培训资料以其详尽的内容和实践导向，为学习者提供了宝贵的参考资料。