|
一、进程的概念：
执行一个程序所分配的资源的总称，进程是程序的一次执行过程动态的，包括创建、调度、执行和消亡
程序就是我们写好的代码，编译成可执行文件后成为程序，存放在硬盘里面。
但是，当我们点击./a,out去执行的时候，它运行起来：把硬盘程序数据读到内存中，占用的cpu资源。等等运行所要的资源的总称，称为进程。
PCB:进程控制块
我们的进程是由一个一个进程链表的来管理的，这个表叫进程控制块PCB，里面有进程标识pid,进程用户，进程状态，，优先级文件描述符表的信息。通过唯一标识pid号进行管理，这个pid其实和fd文件描述符的用法类似，就是一个结构体下标。
一个进程有四种状态：运行态（正常就是运行态） ，等待态（休眠），停止态（）进程被命令中止，僵尸态（进程已经被中止，但是pcb资源没有被回收）
进程创建
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
创建新的进程，失败时返回-1
成功时父进程返回子进程的进程号，子进程返回0
通过fork的返回值区分父进程和子进程
子进程继承了父进程的内容
父子进程有独立的地址空间，互不影响
若父进程先结束
子进程成为孤儿进程，被init进程收养
子进程变成后台进程
若子进程先结束
父进程如果没有及时回收，子进程变成僵尸进程
进程回收：
子进程结束时由父进程回收
孤儿进程由init进程回收
若没有及时回收会出现僵尸进程
回收全部子进程
#include <unistd.h>
pid_t wait(int *status);
成功时返回回收的子进程的进程号；失败时返回EOF
若子进程没有结束，父进程一直阻塞
若有多个子进程，哪个先结束就先回收
status 指定保存子进程返回值和结束方式的地址
status为NULL表示直接释放子进程PCB,不接收返回值
回收指定进程：
#include <unistd.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int option);
成功时返回回收的子进程的pid或0；失败时返回EOF
pid可用于指定回收哪个子进程或任意子进程
status指定用于保存子进程返回值和结束方式的地址
option指定回收方式，0 或 WNOHANG
二、线程的概念；
由于进程间通信数据交互非常麻烦且进程开销非常大。所以我们引入了线程的概念。线程是轻量级的进程：
linux其实不区分进程和线程：他们都是一个task_struct链表来管理。
进程右不同的pid号,同一进程下所有线程都共享同一个pid。并且就算你不创建线程，那么进程里面也会有一个线程。就是你一个./a.out这个进程，执行mian函数即是一个进程也是一个线程。多线程下的task_structlm里面的pid号是一样的。
线程的好处：
大大提高了任务切换的效率
避免了额外的TLB & cache的刷新
线程的创建：
#include <pthread.h>
int pthread_create(pthread_t *thread, const
pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);
成功返回0，失败时返回错误码
thread 线程对象
attr 线程属性，NULL代表默认属性
routine 线程执行的函数
arg 传递给routine的参数 ，参数是void * ，注意传递参数格式，
pthread_t pthread_self(void) 查看自己的TID
创建一个线程去处理 void *(*routine)(void *)这个函数，处理完毕，线程结束并注销。如果进程结束，那么所有的线程都结束，不管你的程序有没有执行完。一个线程用exit();退出，所有的线程都会退出。exit（）直接退出程序。
线程的回收：
#include <pthread.h>
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
成功返回0，失败时返回错误码
thread 要回收的线程对象
调用线程阻塞直到thread结束
*retval 接收线程thread的返回值
线程的取消：
int pthread_cancel(pthread_t thread);
取消是停止线程但是资源没有释放
线程的结束：
#include <pthread.h>
void pthread_exit(void *retval);
结束当前线程
retval可被其他线程通过pthread_join获取
线程私有资源被释放
——————————————————————————————————————————————
三、线程间的同步和互斥
线程间的同步：
信号量
适用于，当某事件发生后，另一个事件才能发生的情况：例如：
我一个线程要往一个buf里面写数据，我另一个线程要读数据。
肯定要先写才能读数据啊，所以我可以定义一个信号量，起始信号量为0 ，用于信号的同步，当我写好之后我的信号量+1，这样就可以读数据了。读完信号量减一。这样就不能再次读数据了。
信号量操作：
1）初始化信号量：
#include <semaphore.h>
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int val);
成功时返回0，失败时EOF
sem 指向要初始化的信号量对象
pshared 0 – 线程间 1 – 进程间
val 信号量初值
2）信号量的P/V操作：
#include <semaphore.h>
int sem_wait(sem_t *sem); P操作
int sem_post(sem_t *sem); V操作
成功时返回0，失败时返回EOF
sem 指向要操作的信号量对象
线程间的互斥：
锁机制：mutex
适用于：多线程访问共享资源时，对共享资源上锁。让其它线程不可访问。以避免出现数据紊乱的情况。
比如我一个线程在往一个buf里面写数据
我另一个也在往buf里面写数据
因为线程是并行的，这样这个数据你永远都预测不到它长什么样子了
一个线程申请锁后必须释放锁。
要不然共享资源就变成你家的资源了，别人都用不了。
初始化锁：
#include <pthread.h>
int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,
const pthread_mutexattr_t * attr);
成功时返回0，失败时返回错误码
mutex 指向要初始化的互斥锁对象
attr 互斥锁属性，NULL表示缺省属性
2）申请锁
#include <pthread.h>
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
成功时返回0，失败时返回错误码
mutex 指向要初始化的互斥锁对象
执行完临界区要及时释放锁
3）释放锁
#include <pthread.h>
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
成功时返回0，失败时返回错误码
mutex 指向要初始化的互斥锁对象
执行完临界区要及时释放锁
——————————————————————————————————
多进程与多线程的比较：
进程：
进程有独立的地址空间
Linux为每个进程创建task_struct
每个进程都参与内核调度，互不影响
线程：
进程在切换时系统开销大
很多操作系统引入了轻量级进程LWP
同一进程中的线程共享相同地址空间
Linux不区分进程、线程
多线程共享的资源：
一个进程中的多个线程共享以下资源：
可执行的指令
静态数据
进程中打开的文件描述符
当前工作目录
用户ID
用户组ID
线程间私有的资源：
每个线程私有的资源包括：
线程ID (TID)
PC(程序计数器)和相关寄存器
堆栈
错误号 (errno)
优先级
执行状态和属性
什么时候适用多进程，什么时候使用多线程：
1、首先你得理解多进程的怎么执行的？它是怎么做到多线程并行的。
这个问题其实，多线程是假的并行，根据时间片，一会执行这个线程，一会执行另一个线程。其实他是一个时间处理一条语句，然后时间片轮转着去执行各线程的语句。这比较费时间。
类似于：单核的多进程
时间片轮询进程调度算法，它的思想简单介绍如下： 在操作系统的管理下，所有正在运行的进程轮流使用CPU，每个进程允许占用CPU的时间非常短（比如10毫秒），这样用户根本感觉不出来CPU是在轮流为多个进程服务，就好象所有的进程都在不间断地运行一样。但实际上在任何一个时间内有且仅有一个进程占有CPU及CPU的运算器。
2多进程的实现：
要是你的进程数小于cpu的核数。比如我exynos4412这个板子是4核的，买手机的时候会看的参数就是什么四核，八核。就是cpu的个数。要是你的进程数小于cpu的核数。那么你的进程就可以做到真正的并发。就是在同一时间片下，会有1,2,3，4等进程同时执行程序的可能。要是进程数大于ccpu核数，那么也将采用 ——时间片轮询进程调度算法。不过有四各时间片可以调度。
结合上面的多进程多线程的实现，以及线程核进程的特性：
如果你想要少消耗资源：多线程
如果你两个程序要频繁交互数据：多线程
如果你想要两程序间数据少交互为了安全：多进程
如果你想要程序跑的快：多进程
选择多进程核多线程要更据实际来选。
比如我做到安防监控的item。我绝对一个选多进程核多线程一起用：
我数据有上行把zigbee的数据交给web。数据下行有web发送命令到硬件实现控制。
那么这上行，和下行完全不用数据交互，而且我的开发板有足够多的空间，而且总共的进程有：cgi 上下行。好像才三个。不过好像还有boa,那这样也才4个进程。我开发板是4核的牛逼。所以在总的A9框架上我选择fork多进程。
然后我数据采集进程要采集很多一个的数据，这时候我就采用多线程。nice————
|