LẬP TRÌNH HỆ THỐNG NHÚNG CƠ BẢN Chương 01:Lập trình C/C++ Linux (P2: Tiến trình) GV: Email: Nguyễn Ngọc Tú Tu.NN79@gmail.com Nội dung Giới thiệu lập trình nhúng mơi trường Linux (T1) ‰ ‰ ‰ NNTu Tiến trình (T2) Xuất nhập truyền nhận sử dụng IPC (T3-4) Xuất nhập trực tiếp thiết bị qua Port (T5) Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Cơ tiến trình - Process „ „ „ Process: chương trình thực thi User theo dõi trạng thái process, tương tác với process Có hai loại user process chủ yếu hệ thống ‰ ‰ „ „ Foreground process Background process Các “process” thực cơng việc hệ điều hành gọi kernel_thread, daemon Lệnh: ps, jobs, fg n, bg n, & NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Cơ tiến trình - Process & Ỉ “background” [root@penguinvm [1] 6718 [root@penguinvm UID PID root 6718 Job Number NNTu log]# sleep 10h & log]# ps -ef PPID C STIME TTY 6692 14:49 ttyp0 Process ID (ID) TIME CMD 00:00:00 sleep 10h Parent Process ID Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Cơ tiến trình - Process „ Background process xuất kết standard output hình lúc thực thi ‰ „ Cần tái định hướng standard output để tránh liệu xuất Người dùng tương tác với chương trình qua standard input bàn phím với background proces ‰ NNTu Cần phải tái định hướng standard input thơng qua file process cần nhập liệu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Cơ tiến trình - Process „ „ „ Đa nhiệm Tác vụ Ỉ process Mỗi process có: ‰ ‰ ‰ ‰ „ Không gian địa chỉ(address space) Code thực thi Các vùng chứa liệu Stack Trạng thái process: ‰ NNTu registers, program counter, stack pointer,… Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Cơ tiến trình - Process „ „ Process identifier (PID): nhất, tăng dần từ Một số PID đặc biệt: ‰ ‰ ‰ NNTu 0: root 1: init … Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Bộ nhớ Tiến trình „ „ „ Text: chứa chương trình–code thực thi-chứa các instruction dành cho CPU thực hiệnread only Data: vùng liệu-chứa biến khai báo tĩnh động-xin cấp phát lúc thực thi Stack: chứa trạng thái thông tin liên quan đến việc gọi hàm NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Bộ nhớ Tiến trình „ „ „ „ „ Địa process tham khảo địa ảo Có thể truy xuất thơng tin nhớ qua biến toàn cục: etext: địa sau vùng text edata: địa kết thúc vùng initialized data end: Địa bắt đầu vùng heap NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) PID #including „ pid_t ‰ „ Lấy PID process hành pid_t ‰ NNTu getpid(void); getppid(void); Lấy PID process cha Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 10 VD1: #include #include int main() { printf("Processid: %d\n", printf("Parentprocess id: %d\n", return 0; } NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) getpid()); getppid()); 11 Tạo tiến trình „ Nhân Process hành ‰ ‰ Process (child): process tạo Process cha (parent): process hành Parent fork() Child NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 12 Chu kỳ sống Process wait() Parent Parent fork() Child NNTu exec Child exit Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Zombie 13 Tạo process „ Dùng hàm: ‰ „ Nếu thành công: ‰ ‰ „ pid_t fork(void); 0: process PID củacon (>0): process cha Nếu thất bại, trả -1 lý kèm theo: ‰ ‰ NNTu ENOMEM: không đủ nhớ EAGAIN: số process vượt giới hạn cho phép Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 14 VD2: pid_t pid; pid = fork(); if (pid == 0) { // mã chương trình } else if (pid > 0) { // mã chương trình cha } else { // báo lỗi } NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 15 Mơ hình Process CHA Process Text fork() Data Process CON Stack Process Text Data Stack NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 16 VD3: #include #include int main() { int childid; if ((childid = fork()) == 0) { printf("Childprocess output: PID = %d\n",getpid()); printf("Myparent PID is %d\n", getppid()); }else if (childid > 0) { printf("Parentprocess output: PID= %d\t", getpid()); printf("ChildPID=%d\n", childid); }else { printf("Forkerror !\n"); exit(1); } return 0; } NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 17 Kết thúc tiến trình „ Dùng system call ‰ „ Orphaned process ‰ ‰ „ exit() process cha kết thúc trước process sau có cha init (PID=1) Zombied process ‰ ‰ NNTu Process kết thúc chưa báo trạng thái cho process cha biết Dùng hàm wait() hay waitpid() process cha để lấy trạng thái trả từ process Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 18 Kết thúc tiến trình „ waitpid() ‰ ‰ „ „ #include #include pid_t waitpid(pid_t pid, int *stat_loc, int options); ‰ Trả PID process kết thúc, ‰ -1 thất bại Đối số pid: ‰ < -1: Đợi tiến trình có “group ID” với PID ‰ = -1: Đợi process ‰ = 0: Đợi process có process group ID với PID ‰ > 0: Đợi pocess có PID với giá trị NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 19 Kết thúc tiến trình „ wait() ‰ ‰ „ #include #include pid_t NNTu wait ( int *stat_loc ); Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 20 VD4: #include #include #define PROCESSES int main( int argc, char *argv[ ]) { int count, retval, child_no; retval= 1; for( count = 0; count < PROCESSES; count++ ) { if( retval != ) retval= fork(); else break; } if ( retval == ) { child_no = count; printf("Child #%d has PID (process-id): #%d\n", getpid()); sleep( rand()%5 ); } else { for( count = 0; count < PROCESSES; count++ ) wait(NULL); } return 0; } NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 21 Bài Tập ! NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 22 Q/A NNTu Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 23 K=5 i=3 K=3 i=3 NNTu K=4 i=3 Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) 24 ... Process: chương trình th c thi User theo dõi trạng thái process, tương t c với process C hai loại user process chủ yếu hệ thống ‰ ‰ „ „ Foreground process Background process C c “process” th c. .. call ‰ „ Orphaned process ‰ ‰ „ exit() process cha kết th c trư c process sau c cha init (PID=1) Zombied process ‰ ‰ NNTu Process kết th c chưa báo trạng thái cho process cha biết Dùng hàm wait()... PID đ c biệt: ‰ ‰ ‰ NNTu 0: root 1: init … Hệ Thống Nhúng - Embedded Systems (W 2008) Bộ nhớ Tiến trình „ „ „ Text: chứa chương trình–code th c thi-chứa c c instruction dành cho CPU th c hiệnread