嵌入式课堂笔记7

fprintf
表头文件：#include<stdio.h>
定义函数：
int fprintf(FILE *stream,const char *format,…);
函数说明：
fprintf()会根据参数format字符串来转换并格式化数据，然后将结果输出到参数stream指定的文件中，直到出现字符串结束(‘\0’)为止。
返回值：
成功则返回实际输出的字符数，失败则返回-1，错误原因存于errno中。

进程的定义：
进程是一个具有一定独立功能的程序的依次运行活动，同时也是资源分配的最小单元
进程与程序：
程序是放到磁盘的可执行文件
进程是指程序执行的实例
进程是动态的,程序是静态的:程序是有序代码的集合;进程是程序的执行。通常进程不可在计算机之间迁移;而程序通常对应着文件、静态和可以复制
进程是暂时的,程序使长久的:进程是一个状态变化的过程，程序可长久保存
进程与程序组成不同:进程的组成包括程序、数据和进程控制块(即进程状态信息)
进程与程序的对应关系:通过多次执行, -个程序可对应多个进程;通过调用关系,一个进程可包括多个程序。


进程的生命周期：
创建：每个进程都是由其父进程创建，进程可以创建子进程，子进程又可以创建子进程的子进程
运行：多个进程可以同时存在，进程间可以通信
撤销：进程可以被撤销，从而结束一个进程的运行
进程的状态：
执行状态：进程正在占用CPU
就绪状态：进程已具备一切条件，正在等待分配CPU的处理时间片
等待状态：进程不能使用CPU，若等待事件发生则可将其唤醒

Linux进程
Linux系统是一个多进程的系统，它的进程之间具有并行性、互不干扰等特点。即每个进程都是一个独立的运行单位，拥有各自的权利和责任。其中，各个进程都运行在独立的虚拟地址空间，因此，即使一个进程发生异常，它也不会影响到系统中的其他进程。
Linux中的进程包含3个段，分别为“数据段”、“代码段”和“堆栈段”
“数据段”存放的是局部变量、常数以及动态数据分配的数据空间；
“代码段”存放的是程序代码的数据；
“堆栈段”存放的是子程序的返回地址、子程序的参数以及程序的局部变量等。

进程ID：
进程ID（PID）：标识进程的唯一数字
父进程的ID（PPID）
启动进程的用户ID（UID）

进程互斥
进程互斥是指当有若干进程都要使用某一共享资源时，任何时刻最多允许一个进程使用，其他要使用该资源的进程必须等待，直到占用该资源者释放了该资源为止

临界资源
操作系统中将一次只允许一个进程访问的资源称为临界资源
临界区
进程中访问临界资源的那段程序代码称为临界区，为实现对临界资源的互斥访问，应保证诸进程互斥地进入各自的临界区

进程的同步
一组并发进程按一定的顺序执行的过程称为进程的同步，具有同步关系一组并发进程称为合作进程，合作进程间相互发送的信号称为消息或事件
进程调度
按一定算法，从一组待运行的进程中选出一个来占有CPU运行。
调度方式：抢占式（实时性），非抢占式

调度算法：
先来先服务调度算法
短进程优先调度算法
高优先级优先调度算法
时间片轮转法

死锁
多个进程因竞争资源而形成一种僵局，若无外力作用，这些进程将永远不能再向前推进

获取ID
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
pid_t getpid(void) 获取本进程ID
pid_t getppid(void) 获取父进程ID
返回值：
0：子进程
子进程ID(大于0)：父进程
-1：出错

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
int main()
{
pid_t pid; //此时仅有一个进程
pid=fork(); //此时已经有两个进程在同时运行
if(pid<0)
printf(“error in fork!”);
ese if(pid == 0)
printf(“I am the child process,ID is %d\n”,getpid());
else
printf(“I am the parent process,ID is %d\n”,getpid());
}
在pid=fork()之前，只有一个进程在执行，但在这条件语句执行之后，就变成两个进程在执行了，这两个进程的共享代码段，将要执行下一条语句都是if(pid==0)。
两个进程中，原来就存在的那个进程被称作“父进程”，新出现的那个进程被称作“子进程”，父子进程的区别在于进程标识符（PID）不同

int main(void)
{
pid_t pid;
int count=0;
pid=fork();
if(0==pid)
{
count++;
printf(“count=%d\n”,count);
}
else if(pid>0)
{
count++;
printf(“count=%d\n”,count);
}
return 0;
}
输出：
count=1
count=1
count++被父进程、子进程一共执行两次，count的第二次输出不为1，是因为子进程的数据空间、堆栈空间都会从父进程得到一个拷贝，而不是共享。在子进程中对count进行加1的操作，并不影响到父进程中的count值，父进程中的count值仍然为0.

#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
pid_t vfork(void)
功能：创建子程序
函数说明:
vfork()会产生一个新的子进程,其子进程会复制父进程的数据与堆栈空间,并继承父进程的用户代码,组代码,环境变量、已打开的文件代码、工作目录和资源限制等。子进程不会继承父进程的文件锁定和未处理的信号。
注意：fork, Linux不保证子进程会比父进程先执行或晚执行,因此编写程序时要留意死锁或竞争条件的发生。Vfork保证子进程先运行，共享内存。

fork和vfork区别：
1、fork：子进程拷贝父进程的数据
vfork:子进程与父进程共享数据
2、fork：父、子进程的执行次序不确定
vfork：子进程先运行，父进程后运行

exec函数族：
exec用被执行的程序替代调用它的程序。
区别：fork创建一个新的进程，产生一个新的PID。exec启动一个新程序，替换原有的进程，因此进程的PID不会改变。
#include <unistd.h>
int execI(const char* path,const char * arg1, …
参数;
path :被执行程序名(含完整路径)。
arg1_ argn:被执行程序所需的命令行参数，含程序名。以空指针( NULL )结束。

进程等待
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid,int *status,int options)
功能：会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束