LINUX平台软件开发及跨平台软件开发技术介绍.ppt

1、LINUX平台软件开发及跨平台软件开发技术介绍,丰晓东 2011117,一：LINUX与VXWORS的平台特点,VXWORKS ：微内核 1:无用户态，内核态的区别 2:所有任务运行在同一地址空间 3:用户程序通过函数调用而不是系统调用的方式请求内核服务 4:所有这些特点，使得VXWORKS的内核更具实时性，小型化，和高效率的特点,一：LINUX与VXWORS的平台特点,LINUX宏内核 1:存在着用户态，内核态的隔离 2:用户态程序通过系统调用访问内核的功能。 3:不同的进程运行在不同的地址空间 所有这些特点，使得LINUX下的用户进程的错误不易波及到内核，以及其它的用户进程，提高了系统的安

2、全性，可靠性，及稳定性。,一：LINUX与VXWORS的平台特点,linux用户程序与内核交互信息的方式,一： LINUX与VXWORS的平台特点,linux用户程序与内核交互信息的实例,一： LINUX与VXWORS的平台特点,案例 修改LINUX系统的消息队列的最大消息队列 数： echo 18 /proc/sys/kernel/msgmni 问题1 Linux下用户程序与内核交互的几种方式 问题2 你认为两个操作系统的各自最大特点是什么？,二：LINUX 与VXWORKS 的平台差异,LINUX下的进程 进程的基本属性： 通过ps ef 可以看到一个进程的 UID所有者 PID进程ID

3、PPID 父进程ID CMD 对应程序名,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 linux的进程树,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程状态),Init 进程还负责管理系统中的“孤儿”进程。如果某个进程创建子进程之后，在子进程终止之前终止，则子进程成为孤儿进程。init 进程负责“收养”该进程，即孤儿进程会立即成为 init 进程的子进程。 一个已经终止,但是其父进程尚未对其进行善后处理（获取终止子进程的有关信息、释放它仍占用的资源如进程表项）的进程被称为僵死进程(Zombie Process) 僵尸进程将会导致资源浪费，而孤儿则不会,二： LINU

4、X 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),1) 系统初始化阶段：在操作系统的初始化过程中，将程序名写入相应的启动脚本中。 2）用户与操作系统的交互操作过程中：在操作系统提供shell 中，输入程序名。 原理：shell 是一个进程，在shell下输入一个命令（程序名），实际上是由shell 进程创建一个子进程（fork）来执行这条命令( exec ) 。 3）编程：,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),fork( ) 用于创建一个子进程 1:子进程会继承(挎贝)父进程的很多东西，包括： 2:打开的文件描述符 3:堆栈 4:当前工作

5、目录 5:控制终端 6:正文代码,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),图示fork,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),图示fork：,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),exec( ) 用于在一个进程执行新程序 该调用不会产生新的进程，只会改变进程执行的正文。,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程创建),system( ) 调用 在程序中执行一个命令字符串的更方便的方法, system 的实现是fork 与exec的组合。 例：sys

6、tem( “ ls l log” ),二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程退出),在进程所执行的程序中 调用 exit 1)关闭进程打开的所有描述符 2)如果进程有子进程，则将子进程的父进程设置为init 这是为了避免本进程的子进程成为孤儿进程 3)向父进程发送信号SIGCHLD 这是为了避免本进程成为僵尸进程,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程退出),在进程环境中使用信号通知进程退出 Kill pid ( 发送的是 SIGTERM) Kill ( -9) pid（ 发送的是SIGKILL） Killall 进程名,父进程处

7、理处理子进程中止的几种方式的比较,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的进程退出),二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的信号 ),信号,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的信号 ),不可被捕捉的信号 SIGKILL SIGSTOP 用于强制杀死失去控制的进程 案例 ping 一个IP，结果导致webs进程挂掉 原因何在？如果解决,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异 ( LINUX下的信号 ),常用信号相关的函数,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异,回顾 1: linux系统中如何创建

8、一个进程，如何终止一个进程 2:什么是孤儿进程,僵尸进程 3: linux 中常见的信号有哪些,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异,进程，线程与任务 1: 进程，线程是LINUX下的说法 ,任务是VXWORKS下的说法 2: LINUX中可以包含多个进程，每个可以包含1到多个线程。 不同的进程有独立的地址空间，同一进程的不同线程，共享同一地址空间 3: LINUX 的线程与VXWORKS的任务是比较相近的。 VXWORKS相当于LINUX系统下的一个单进程多线程的系统。而LINUX系统下的一个单进程多线程的程序，由于各线程运行的地址空间是一样的，所有一样可能由于一个线程的内存越界，

9、导致整个进程的崩溃。,进程，线程与任务间通信 1:消息队列，共享内存（非vxworks平台下），信号量(简称IPC) 都是用一个key 来唯一标识。 1) KEY的产生方法 2) 是创建一个新的IPC，还是引用一个已存在的IPC 通常来说，通信的两方分为服务器与客户端。作为服务器端，一般会创建一个IPC，供客户端使用，(意味着，服务器每次重启时，如果已存在一个key标识的IPC，先要删除之，并重新创建并初始化，具有该key标识的IPC。作为一个客户端，只需要绑定到此key标识的IPC，就可访问之。 小结： 服务器创建 IPC 客户端绑定 IPC,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异,

10、进程，线程与任务间通信 2:共享内存 对于VXWORS 和LINUX的线程来说，共享内存就是一些全局的数据结构 对于LINUX的进程来说，共享内存是IPC机制的一种， 一般来说，进程A的逻辑地址与进程B的逻辑地址对应着物理内存的不同的地方，但是两者的共享内存对应着同一段物理内存 一般来说，全局的数据结构需要得到互斥保护,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异,进程，线程与任务间通信 3:消息队列 提供了一种不同任务间进行异步的交互的方法, 消息通常为定长, 并存在着消息的最大字节字节数的限制，以及消息的个数的限制 VXWORKS下的消息队列与LINUX中的消息队列比较类似,二： LIN

11、UX 与VXWORKS 的平台差异,进程，线程与任务间通信 4: 管道 VXWORKS 中的管道和 消息队列的含义比较相似，但可以用标准的IO接口来操作 LINUX 中的管道, 用标准的IO接口来操作， 带有流的性质,二： LINUX 与VXWORKS 的平台差异,每个平台一个版本 不同的版本在用到平台相关的机制时，选用平台特定的API。 一个版本，在程序中用宏区分不同的平台 缺点， 与平台相关的宏的使用，使得程序逻辑将变得非常复杂，,三：支持多平台的软件开发技术,中间层设计 JAVAVM为不同的平台，提供统一的开发库 对上提供统一的JRE库，针对不同的平台，JRE库有不同的实现，如针对WIN

12、DOWS平台有一个JRE实现，针对LINUX平台有一个JRE实现，但是上层应用使用的是统一的API接口。应用不需要修改 缺点，性能将会下降 优点：优点：应用程序与平台无关,三：支持多平台的软件开发技术,三：支持多平台的软件开发技术,中间层设计案例之一：JVM,三：支持多平台的软件开发技术,中间层设计案例之二:TATA架构 TAPA架构（Trillium Advanced Portability Architecture (TAPA) 1：所有的应用基于一种可移植的软件架构上开发。 2：将所有的编程资源进行平台无关的抽象,三：支持多平台的软件开发技术,中间层设计案例之二:TATA架构,中间层设计案例之二:TATA架构 SSI系统服务接口 先抽象出与平台无关的SSI ，供应用程序使用，而针对不同的平台，进行对应的SSI实现,有了SSI后，各功能模块的开发就独立于操作系统了。 SSI有两个主要的部分: 核心系统服务 (Core System Service)和 系统依赖服务 (Dependent System Service),三：支持多平台的软件开发技术,三：支持多平台的软件开发技术,核心系统服务提供S接口 系统依赖服务提供SSD接口,提供