嵌入式Linux系统编程 — 7.1 深入理解进程

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1 理解线程与进程 1.1 线程与进程

进程：进程是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，每个进程都有自己的独立内存空间，至少有一个线程，即主线程。进程可以理解为完成一件事的完整解决方案，而线程可以理解为这个解决方案中的的一个步骤，可能这个解决方案就这只有一个步骤，也可能这个解决方案有多个步骤。

线程：线程是进程中的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，它被包含在进程之中，进程包含一个或者多个线程。

1.2 并发与并行

并发：是指两个或多个事件在同一时间间隔发生，并发是针对单核 CPU 提出的，在同一CPU上的多个事件。

并行：是指两个或者多个事件在同一时刻发生，并行则是针对多核 CPU 提出，在不同CPU上的多个事件

2 进程与程序 2.1 程序如何开始？

在Linux系统中，程序的main()函数是由操作系统的程序加载器调用的。当用户通过命令行或其他方式启动一个C程序时，操作系统会加载程序的可执行文件到内存中，并初始化程序的执行环境，包括设置堆栈、分配内存等。随后，加载器会定位到程序的入口点，也就是main()函数，并将其传递给CPU开始执行。

main()函数的调用过程与进程的生命周期紧密相关。在Linux中，每个运行的程序都是一个或多个进程，当main()函数开始执行时，它实际上是在进程的上下文中运行的，进程是操作系统分配资源和调度任务的基本单位。

2.2 程序如何结束？

程序结束其实就是进程终止，进程终止的方式通常有多种，大体上分为正常终止和异常终止， 正常终止包括：

atexit()库函数用于注册一个进程在正常终止时要调用的函数，其函数原型如下所示：

#include 
int atexit(void (*function)(void));

下面的程序是atexit()库函数的调用实例：

#include 
#include 
// 注册的退出函数，将在程序退出时调用
static void bye(void)
{
    puts("Goodbye!");
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    // 使用atexit注册退出时调用的函数
    // 如果注册失败，将打印错误信息并以非零状态退出
    if (atexit(bye) != 0) {
        fprintf(stderr, "cannot set exit functionn");
        exit(-1);
    }
    exit(0);
}

atexit函数被用来注册bye函数，这样当程序退出时，bye函数会被自动调用。如果atexit调用失败，程序将打印错误信息并通过exit(-1)状态退出。如果atexit调用成功，程序将正常执行，最后以通过exit(0)状态退出，此时bye函数会被自动调用。

3 进程号

进程号（PID）是操作系统分配给每个运行中的程序的唯一标识符，它允许系统和用户识别和管理不同的进程，确保每个进程都能独立地运行并访问系统资源。

在 Ubuntu 系统下执行 ps 命令可以查到系统中进程相关的一些信息，包括每个进程的进程号，如下所示：

上图中红框标识显示的是每个进程所对应的进程号，在某些系统调用中，进程号可以作为传入参数、有时也可作为返回值。譬如系统调用 kill()允许调用者通过进程号向某一个进程发送一个信号。

在应用程序中，可通过系统调用 getpid()来获取本进程的进程号，其函数原型如下所示：

#include 
#include 
pid_t getpid(void);

使用 getpid()函数获取进程的进程号：

#include   // 包含标准输入输出库
#include 
#include 
// 定义main函数，程序的入口点
int main() 
{
    // 使用getpid()获取当前进程的进程号
    pid_t pid = getpid();
    // 打印进程号
    printf("The process ID is: %dn", pid);
    // 程序正常退出
    return 0;
}

使用getpid()函数获取当前进程的进程号，并将其存储在pid_t类型的变量pid中。pid_t是一个通常用于存储进程ID的类型，它的定义依赖于具体的系统和编译器。

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_41921826/article/details/140193190