嵌入式LinuxC编程之进程控制(一)

进程可以使多个程序并发执行，用于改善资源利用率，并且提高系统的吞吐量；

它具有动态性、并发性、独立性、异步性、结构特性五中特性。

一、五个特性：
1、动态性：进程是程序的执行，是程序在处理机上执行时的一个活动；
2、并发性：多程序可以同时运行在一个内存空间中；
3、独立性：同内存中有多个进程，但独有自己的虚拟内存空间，故互不干扰。并且是独立获得资源和调度的基本单位；
4、异步性：每个进程按照各自的速度进行；
5、结构特性：每个进程都有自己的私有空间，在私有空间中，进程在内存中的结构由代码段、数据段和堆栈段构成。

二、进程相关信息
1、进程ID：每个进程独有的ID号；
2、进程状态：运行、等待、结束等三种基本状态，另外还有就绪、挂起、僵尸等状态；
3、进程切换：运行的进程让出处理器的使用权，交给另一个进程执行；
4、虚拟内存：每个进程都运行在自己的虚拟内存中，功能：拥有巨大的寻址空间、可以共享虚拟内存和对进程保护等。

三、进程的基本操作
1、fork()函数：创建一个新的进程，复制父进程的所有资源，创建后根据返回值判断：
  返回0：表示在子进程中；
  返回子进程的PID：表示在父进程中；
  返回值小于零：创建子进程失败，没有足够的内存空间。
2、如下程序：执行后，发现数据返回了两次，说明父进程执行了一次，子进程执行了一次。返回值的不同执行情况不同，但返回顺序不是固定的。

#include<sys/types.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
int main(void)
{
pid_t pid;
if((pid=fork())<0)//如果小于零，表示创建子进程失败
{
printf("fork error!\n");
exit(1);
}
else if(pid==0)//如果成立，表示此时在子进程中
{
printf("in the child process!\n");
}
else //如果成立，表示此时在父进程中
{
printf("in the parent process!\n");
}
exit(0);
}
结果：in the child process!
in the parent process!(输出结果顺序不是确定的)

3、vfork()函数，如下代码：与fork()函数不同的是，他不会复制父进程的所有资源，父子进程共享地址空间。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
int gvar=2;//全局变量
int main(void)
{
pid_t pid;
int var=5;//局部变量
printf("process id:%ld\n",(long)getpid());//输出父进程的PID
printf("gvar=%d var=%d\n",gvar,var);
if((pid=vfork())<0)//创建子进程失败
{
perror("error!");
return 1;
}
else if(pid==0)//如果在子进程中执行以下程序
{
gvar--;
var++;
//输出子进程的PID和修改后的变量值
printf("the child process id:%ld,gvar=%d var=%d\n",(long)getpid(),gvar,var);
//父进程调用vfork()会被阻塞，需要在子进程中调用_exit()函数退出子进程，而不是调用exit()函数。
_exit(0);
}
else
{   //输出父进程的PID以及变量值
printf("the parent process id:%ld,gvar=%d var=%d\n",(long)getpid(),gvar,var);
return 0;
}
}
执行结果：process id:3858
gvar=2 var=5
the child process id:3859,gvar=1,var=6
the parent process id:3858,gvar=1,var=6