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嵌入式linux学习 -- 进程和线程

news 2025/8/16 15:45:08

一、进程

3. 进程调度 -- 函数接口

4. wait

原型：pid_t wait(int *wstatus);
功能：
        回收子进程空间
参数：
        wstatus:存放子进程结束状态空间的首地址
返回值：
        成功返回回收到的子进程的PID，失败返回-1

wait具有阻塞等待功能，等到有子进程结束才会回收子进程继续向下执行

wait可以实现父子进程任务的同步

5. waitpid

原型：pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能：
        回收指定的子进程空间
参数：
        pid:要回收的进程的PID（-1表示回收任意子进程）
        wstatus:存放子进程结束状态空间首地址
        options:
                0 阻塞回收        WNOHANG 非阻塞回收
返回值：
        成功返回回收到的子进程PID，失败返回-1
        指定的子进程空间没结束，返回0

waitpid(-1, NULL, 0) 等价于 wait(NULL)

waitpid可以非阻塞回收子进程空间

waitpid可以回收指定子进程空间

5.exec函数族

1. 函数族原型

利用进程空间执行另一份代码

exec常搭配fork使用，fork负责创建新的子进程，exec负责让子进程执行自己的代码

extern char **environ;
int execl(const char *path, const char *arg, .../* (char *) NULL*/);
int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char *) NULL*/);
int execle(const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL,char * const envp[] */);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *constenvp[]);
l:参数以列表的形式传递
p:在系统变量PATH对应的目录下查找文件
v:参数以指针数组的形式传递
e:执行新代码是更新环境变

2. 主函数传参

void main(void);
int main(void);
int main(int argc, const char *argv[]);
int main(int argc, const char **argv)
argc:传入参数的个数
argv:存放每一个传入参数指针的数

3. system函数

原型：int system(const char *command);
功能：
        运行command命令
参数：
        command:shell命令字符串首地址
返回值：
        成功返回0，失败返回-1

二、线程

1. 概念

线程是一个轻量级的进程

线程本质就是一个进程

线程和进程不完全一致，轻量指空间，进程空间和线程空间管理方法不同

2. 进程和线程

1. 本质

线程本质是进程，线程是任务创建、调度、回收的过程

2. 进程空间

文本段 + 数据段 + 系统数据段

3. 线程空间

线程必须位于进程空间内部，没有进程，线程无法独立存在

一个进程中的所有线程共享文本段+数据段+堆区，独享栈区

线程独享的栈区默认为8M

一个进程中的多个线程切换调度任务时，资源开销比较小

4. 进程和线程的区别

线程是CPU任务调度的最小单元

进程是操作系统资源分配的最小单元

3. 多进程和多线程

场景	多进程	多线程	对比
效率	多进程切换需要重映射物理地址占用资源开销较大	多线程在同一进程空内部切换任务，占用资源开销较小	多进程<多线程
通信	多进程没有共享空间需要使用进程间通信的方法来完成通信	多线程有共享空间，只定义共享空间变量完成数据交换即可实现通信	多进程<多线程
资源竞争	多进程没有共享空间不存在资源竞争	多线程使用共享空间通信需保证资源使用的互斥性防止多线程对共享资源产生竞争	多进程> 多线程
安全	多进程空间独立一个进程的崩溃不会影响其进程	多线程共用同一个进程空间个线程异常崩溃，可能引发进程异常退出，导致其余线程也无法执行	多进程> 多线程

4. 线程的调度

与进程调度保持一致

宏观并行，微观串行

5. 线程的函数接口

1. 线程接口对应的进程接口

进程接口	线程接口
fork	pthread_create
exit	pthread_exit
wait	pthread_join

2. pthread_create

原型：int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能：
        在进程中创建一个线程
参数：
        thread:存放线程ID空间的首地址
attr:线程的属性，默认属性NULL
start_routine:线程函数的入口
arg:线程传入的参数
返回值：
        成功返回0，失败返回错误