嵌入式系统及其实践教程课件09进程与线程及其通信.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 1）创建共享内存 9.1.5 进程间通信 在上面代码中,key：非0整数；size：以字节为单位指定需要共享的内存容量；shmflg：权限标志，可以与IPC_CREAT做或操作；shmget函数成功时返回一个与key相关的共享内存标识符（非负整数）。调用失败返回-1。 2）映射共享内存 在上面代码中，shm_id是由shmget函数返回的共享内存标识；shm_addr指定共享内存连接到当前进程中的地址位置，通常为空，表示让系统来选择共享内存的地址；shm_flg是一组标志位，通常为0。 调用成功时返回一个指向共享内存第一个字节的指针，如果调用失败返回-1。 3）使用共享内存 可以使用不带缓存的IO函数对共享内存进行能操作 4）撤销映射共享内存操作 将共享内存从当前进程中分离，shmaddr是shmat函数返回的地址指针，调用成功时返回0，失败时返回-1。 5）删除共享内存 9.1.5 进程间通信 shm_id是shmget函数返回的共享内存标识符。command是要采取的操作，有三种操作： IPC_STAT：把shmid_ds结构中的数据设置为共享内存的当前关联值，即用共享内存的当前关联值覆盖shmid_ds的值。 IPC_SET：如果进程有足够的权限，就把共享内存的当前关联值设置为shmid_ds结构中给出的值 IPC_RMID：删除共享内存段 buf是一个结构指针，它指向共享内存模式和访问权限的结构。 shmid_ds结构至少包括以下成员： 9.2 线程 9.2.1 什么是线程 线程是进程中执行运算的最小单位，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位。如果把进程理解为在逻辑上操作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多可能的子任务之一。线程自己基本不拥有系统资源，只拥有一点在运行中必不可少的资源（如程序计数器，一组寄存器和栈），但它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。 线程是进程中的一个实体，作为系统调度和分派的基本单位。Linux下的线程看作轻量级进程。 线程包含了表示进程内执行环境必需的信息，其中包括进程中标识线程的线程 ID，一组寄存器值、栈、调度优先级和策略、信号屏蔽子，errno 变量以及线程私有数据。进程的所有信息对该进程的所有线程都是共享的，包括可执行的程序文本，程序的全局内存和堆内存、栈以及文件描述符。 9.2.2 进程与线程对比 进程和线程是两个相对的概念，通常来说，一个进程可以定义程序的一个实例(Instance)。进程并不执行什么，它只是占据应用程序所使用的地址空间。为了让进程完成一定的工作，进程必须至少占有一个线程，正是这个线程负责包含进程地址空间中的代码。实际上，一个进程可以包含几个线程，它们可以同时执行进程地址空间中的代码。为了做到这一点，每个线程有自己的一组CPU寄存器和堆栈。每个进程中至少有 一个线程在执行其地址空间中的代码。如果没有线程执行进程地址空间中的代码，进程也就没有继续存在的理由，系统将自动清除进程及其地址空间。 在线程中(相对与进程而言)，线程是一个更加接近执行体的概念，它可以与同进程的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。这两者都可以提高程序的并发度，提高程序运行的效率和响应的时间。线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源管理和保护;而进程正好相反。根本的区别就一点：用多进程每个进程有自己的地址空间，线程则共享地址空间，在速度方面：线程产生的速度快，线程间的通讯快，切换快等，因为他们在同一地址空间内。在资源利用率方面：线程的资源率比较好也是因为他们在同一地址空间内。 在同步方面：线程使用公共变量/内存时需要使用同步机制，因为他们在同一地址空间内进程中：子进程是父进程的复制品，子进程获得父进程数据空间、堆和栈的复制品。 9.2.2 进程与线程对比 线程和进程的区别与联系： 1、进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程是资源分配的最小单元；线程是CPU调度和分派的基本单位（程序执行的最小单位）。 2、进程有独立的地址空间，线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间。 3、一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮。 4、在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些；但是线程耗费资源少，效率高。 5、线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。 6、线程在执行过程中与进程也是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的