学习嵌入式的第二十八天-数据结构-(2025.7.15)进程和线程

主要学习了数据结构种进程和线程的相关内容知识。

一、进程

进程:程序运行过程,会去分配内存资源,cpu的调度,程序走起来就变成进程(所以需要CPU执行)。

pcb块 process control block:在操作系统里面,本质是内核链表

PID进程标识符,相当于进程的ID名字

进程运行起来之前->程序,进程是动态过程

程序:静态
进程:动态

程序执行的过程,包括进程的创建、调度、消亡

(1)程序是永存,进程是暂时的

(2)进程有程序状态的变化,程序没有

(3)进程可以并发,程序无并发

(并发:同一时刻,多个同时运行)

(4)进程与进程会存在竞争计算机的资源 race condition

(5)程序可以运行多次,变成多个进程

二、进程的内存分布

虚拟地址

进程分类:

1、交互式进程

2、批处理进程shell脚本

3、守护进程

进程的作用:并发(同一时刻,多个同时运行)

./A.OUT-->就绪态--调度-->运行态-条件不满足->阻塞态

^ 条件不满足

|满足 |


stopped暂停状态理解为暂停

进程的调度

cpu只有一个,任务有多个。

宏观上并行

微观上,

实时系统,分时系统

Linux算分时系统\windos

实时系统stm32 rt_threaducos ucos

调度的算法

先来先服务

短任务优先

优先级,时间片

三、进程相关命令

1.ps aux 查询进程相关命令

父子进程的关系:

子进程是父进程的副本。子进程获得父进程数据段,堆,栈,正文段共享。

在fork之后,一般情况那个会先运行,是不确定的。如果非要确定那个要先运行,需要IPC机制

区别:

1)fork的返回值>0==0

82)pid不同

进程的终止:8种情况
主动退出

  • (1) main 中return
  • (2)exit(),c库函数,会执行io库的清理工作,关闭所有的流,以及所有打开的文件。已经清理函数(atexit)
  • (3)_exit,_Exit 会关闭所有的已经打开的文件,不执行清理函数。
  • (4)主线程退出
  • (5)主线程调用pthread_exit

异常终止

  • (6) abort()
  • (7) signal kill pid
  • (8)最后一个线程被pthread_cancle

僵尸进程: 进程执行结束但是空间未回收

子先消亡

回调函数,回收,进程结束前一刻执行

3.atexit

int atexit(void (*function)(void))

功能:

注册进程退出前执行的函数

参数:

function:函数指针

指向void返回值void参数的函数指针

返回值:

成功返回0

失败返回非0

当程序调用exit或者由main函数执行return时,所有用atexit

注册的退出函数,将会由注册时顺序倒序被调用

四、pthread 线程

优点:比多进程节省资源,可以共享变量。

概念:线程是轻量级进程,一般是一个进程中的多个任务

进程是系统中最小的资源分配单位(管理)

线程是系统中最小的执行单位。(执行)

区别

1.线程属于某个进程

2.当进程运行起来后,默认有一个线程。主线程

3.线程与线程,平级。主次之分

4.创建的开销不同。进程3G。线程8M栈区独立

5.线程空间是共享(栈区独立)。进程空间独立。

6.稳定性。线程弱,进程强。