嵌入式linUX多進程應(yīng)用程序的設(shè)計與實現(xiàn)

楊明東

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東廣州，510663）

0 引言

嵌入式產(chǎn)品領(lǐng)域中，linux自身具有良好的優(yōu)勢，所以在嵌入式開發(fā)的操作系統(tǒng)中具備更好的應(yīng)用。實施linux系統(tǒng)下的高級編程，不能忽略的一項內(nèi)容就是進程。其屬于一個運行的過程，即能夠并發(fā)執(zhí)行的以及具有良好獨立功能的程序，在數(shù)據(jù)集合上面實施運行所產(chǎn)生的過程，作為一種基本單位，進程實施分配以及保護操作系統(tǒng)資源。相較于傳統(tǒng)常規(guī)的程序而言，進程是針對系統(tǒng)，并非跟用戶產(chǎn)生一定的聯(lián)系。進程屬于動態(tài)的實體，存在生命周期。

1 linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的重要優(yōu)勢

嵌入式linux為遵循嵌入式操作系統(tǒng)要求標準的小型操作系統(tǒng)，其能夠在很多的硬件平臺實施應(yīng)用。在很多年前，便已經(jīng)把linux移植到多種硬件平臺中，并且對于受到各種因素影響的研究以及開發(fā)項目具備更高的吸引力。原型能夠于標準的平臺進行開發(fā)，之后在具體的硬件設(shè)備上進行移植，也相對的推動開發(fā)軟件以及硬件的過程。linux應(yīng)用統(tǒng)一框架管理硬件，在硬件平臺向著其他硬件平臺實施改動時，不會關(guān)聯(lián)于上層的應(yīng)用情況。另外，linux能夠進行隨意的配置，能夠免費的獲得到源代碼。因此，linux做操作系統(tǒng)不會產(chǎn)生版權(quán)糾紛等問題，大大的減少開發(fā)費用。嵌入式系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)支持所提出的要求標準不斷的提升，linux高度模塊化能夠讓添加的部件也相對容易。

2 多進程與多線程介紹

大部分人在進行l(wèi)inux編程的學(xué)習(xí)時，具有認知上面的誤差問題，往往具有采取多線程更具有優(yōu)勢的觀點，認為多線程更迅速于多進程，具備較高的準確度，但是這種觀念是明顯不正確的。當前網(wǎng)絡(luò)上普遍的將多進程比喻為立體交通系統(tǒng)，盡管具有高昂的價格，同時具有上坡下坡多耗點油的情況，但是不會出現(xiàn)堵車的弊端問題。多線程為一種平面交通系統(tǒng)，具有較低的成本支出，但是也具有紅綠燈較多以及常常產(chǎn)生堵車的問題。根據(jù)實際的情況來看，這一比喻具有一定的恰當性。線程以及進程分別存在不同的優(yōu)勢、缺陷問題。

在多線程中，彼此會應(yīng)用同樣地址空間，對于諸多的數(shù)據(jù)信息實施共享，所以啟動一個線程應(yīng)用的空間，通常會比啟動一個進程應(yīng)用的空間要小的多。同時線程之間進行相互的切換時間，也相對更短，同進程間切換應(yīng)用到的時間相比具備明顯的差異性。而且線程之間通信機制良好，具備便捷、通常的通信。但是，不能忽略的問題就是，線程具有一定的限制性，即僅能在2GB地址空間內(nèi)，而且線程之間具有相對繁瑣的同步和加鎖控制情況，一個線程一旦產(chǎn)生故障問題，則也許能夠?qū)τ谌窟\行程序的平穩(wěn)性構(gòu)成嚴重的影響；在多進程中，進程間是不會進行數(shù)據(jù)信息的共享的，無鎖問題，而且擁有更加簡單的結(jié)構(gòu)。如果一個進程出現(xiàn)了故障，則不會對于全部的程序運行構(gòu)成影響以及威脅，所以具備良好的可靠性。另外，各進程存在2GB地址空間以及有關(guān)的資源，可以獲得最佳的性能。并且經(jīng)有效的將CPU增加以后，會將性能進一步的擴充以及施展。所以，通過進行嚴密的分析之后，顯示出實施編程期間，需要嚴格的遵循實際情況，科學(xué)的判斷各方面內(nèi)容，最終評估應(yīng)用哪一種方法是最佳的方案。

3 linux下的多進程程序設(shè)計方案

發(fā)出linux系統(tǒng)命令的基礎(chǔ)上，依照要求輸入進相關(guān)的內(nèi)容，主要包括以下的幾方面：#cd /home、#mkdir process、#vi process.c；將vi編輯器打開，將以下的幾項程序進行輸入：#include 、#include //標準庫的頭文件、#include 、#include //等待進 程中斷或結(jié)束、int main(void)、{、intpid;、int status;int c;、pid = fork();//fork（）函數(shù)經(jīng)系統(tǒng)調(diào)用形成同原有進程基本上具有一致性的進程，pid表示fork函數(shù)返回的值。之后，輸入 進 if(pid< 0)、{printf("fork error! ");、exit(1);//exit(0)表示進程正確返回值}、else if(pid == 0)、{for(;;)、{ printf("hello! ");、sleep(3);//進程等待時間函數(shù)、}、}else、{ for(;;)、{ c = getchar();、if(c =='q')、{ kill(pid, SIGKILL);//終止pid進程、break;、}、else if(c != ' ')、printf("The key %c is pressed ",c);、}、printf("wait child process ");、waitpid(pid,&status, 0);、}、return 0;、}。這種程序是采取C語言進行編寫的一種基于linux形式下的多進程程序。

4 多進程實驗的結(jié)果情況

將#gcc-o process process.c、#./process命令輸入到linux系統(tǒng)的命令中，最終得到的結(jié)果為：[root @loca lhos jsj]#./process、hello!、hello!、t、the key t is a process.、hello!、hello！ 、e、the key e is a process.、hello!、hello!、q、wait child process [root @loca host jsj]#。充分的確保程序./process于平穩(wěn)順利運行期間，從linux新建標簽，采取ps aux 命令觀察，結(jié)果顯示在窗口內(nèi)存在兩個進程同一時間在一起運行。所以，此種程序能夠做到模擬多進程程序，而且建立在 linux基礎(chǔ)上。

5 結(jié)語

本研究提出的linux下多進程程序設(shè)計方案具有良好的實用性，得到理想的運行成效。在研究linux 系統(tǒng)中編程時，應(yīng)用多進程具有重要的意義。在未來的研究中，會獲得更多先進、科學(xué)的結(jié)論。

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