虚拟机串口与主机串口通信·小程序（下）

清疚 2021-09-20 01:46 434阅读 0赞

上次说到的，不能做到实时通信。那么开两个进程就可以了，一个用来监听是否有消息传来，一个用来等待用户输入。那么，先来复习一下进程的相关概念。  
<br>

### 进程结构 ###

linux中进程包含PCB（进程控制块）、程序以及程序所操纵的数据结构集，可分为“代码段”、“数据段”和“堆栈段”。

#### 进程状态 ####

运行状态R（TASK\_RUNNING）

可中断睡眠状态S（TASK\_INTERRUPTIBLE）  
不可中断睡眠状态D（TASK\_UNINTERRUPTIBLE）

暂停状态T（TASK\_STOPPED或TASK\_TRACED）

僵死状态Z（TASK\_ZOMBIE）  
退出状态X(TASK\_DEAD)  
ps -aux 查看进程信息，可以看到各进程的状态：  
![虚拟机串口与主机串口通信·小程序（下）][watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk]

#### init进程 ####

所有进程的父进程  
init进程绝不会终止。

它是一个普通的用户进程(与交换进程不同，它不是内核中的系统进程)，但是它以超级用户特权运行。

#### 获取进程标识 ####

\#include < sys/types.h>  
\#include < unistd.h>  
**pid\_t getpid(void); 返回：调用进程的进程I D  
pid\_t getppid(void); 返回：调用进程的父进程I D**  
uid\_t getuid(void); 返回：调用进程的实际用户I D  
uid\_t geteuid(void); 返回：调用进程的有效用户I D  
gid\_t getgid(void); 返回：调用进程的实际组I D  
gid\_t getegid(void); 返回：调用进程的有效组I D

### fork系统调用 ###

#include < sys/types.h>
    #include < unistd.h>
        pid_t fork(void);
        返回：子进程中为0，父进程中为子进程I D，出错为-1

**注意：**  
<br>1、使用fork函数得到的子进程从父进程的继承了整个进程的地址空间，包括：  
**进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设置、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端等。**

2、**子进程与父进程的区别在于：**  
1）父进程设置的锁，子进程不继承  
2）各自的进程ID和父进程ID不同  
3）子进程的未决告警被清除；  
4）子进程的未决信号集设置为空集。

3、fork系统调用之后，父子进程将交替执行。  
4、如果父进程先退出，子进程还没退出。那么子进程的父进程将变为init进程。（注：任何一个进程都必须有父进程）  
5、如果子进程先退出，父进程还没退出，那么子进程必须等到父进程捕获到了子进程的退出状态才真正结束，否则这个时候子进程就成为僵进程。（这是不好的，这样子进程会一直占用内存资源）  
**解决办法**：  
1）wait函数：使父进程阻塞，直到一个子进程结束或者该进程收到一个指定信号为止。（但是，这样不好）  
2）**signal(SIGCHLD,SIG\_IGN)。**表示父进程忽略SIGCHLD，该信号是子进程退出的时候向父进程发出的，由init进程收。

### 测试 ###

接下来，可以继续我们上次的小程序了。

#include < stdio.h>
    #include < sys/types.h>
    #include < signal.h>
    #include " port.h"
    #include " readConfig.h"
    
    // 1、主机与虚拟机 
    int main()
    {
        int fd,pid,child_id;
        char filename[20] = "serial.cfg";
        char recbuf[100] = "";
        char sendbuf[100] = "";
    
        struct t_port port = {0};
    
        //从文件获取配置信息
        getMsg(filename,&port);
        //串口初始化
        fd = portInit(port.devname,port.speed,port.data,port.parity,port.stop);
    
        //主机与虚拟机串口通信
        pid = fork();
        if(pid == -1)
        {
            perror("create process");
            return 1;
        }
    
        else if(pid == 0) //子进程 接收消息
        {
            child_id = getpid();
            while(read(fd,recbuf,100)>0)  //这里不能用strlen。因为开始strlen(recbuf)=0
            {
                if(strcmp(recbuf,"") != 0)
                {
                    printf("receive msg: %s\n",recbuf);
                    putchar('$');
                    fflush(stdout);
                }
                memset(recbuf,0,100);
            }
    
        }
        else    //（主）父进程 发送消息
        {
            printf("$");
            while(1)
            {
                memset(sendbuf,0,100);
                scanf("%s",sendbuf);
                if(strcmp(sendbuf,"over") == 0) //但是，此时，子进程未结束，还在后台运行
                {
                    break;
                }
                if(write(fd,sendbuf,strlen(sendbuf)) > 0)
                {
                    printf("$");
                }
            }
    
        }
    
        close(fd);
        return 0;
    }
    
    //2、虚拟机两串口
    /*
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        int fd,pid;
        char receivebuf[100] = "";
        char sendbuf[100] = "";
    
        if(argc != 2)
        {
            printf("format error!\n");
            return 1;
        }
    
        if( strcmp(argv[1],"ttyS0")==0)
        {
            fd = portInit("/dev/ttyS0",115200,8,0,1);
        }
        else if(strcmp(argv[1],"ttyS1")==0)
        {
            fd = portInit("/dev/ttyS1",115200,8,0,1);
        }
        else 
        {
            printf("format error!\n");
            return 1;
        }
    
        pid = fork();
    
        if(pid == -1)
        {
            perror("create process");
            return 1;
        }
        else if(pid == 0) //子进程
        {
            //接收消息
            while(read(fd,receivebuf,sizeof(receivebuf)) > 0)
            {
                if(strcmp(receivebuf,"") != 0)
                {
                    printf("receive msg : %s\n",receivebuf);
                }
                memset(receivebuf,0,100);
            }
    
        }
    
        else    //父进程
        {
            //发送消息
            while(1)
            {
                memset(sendbuf,0,100);
                scanf("%s",sendbuf);
                if(strcmp(sendbuf,"-over") == 0)
                {
                    break;
                }
                write(fd,sendbuf,strlen(sendbuf));
                printf("send OK\n");
            }
        }
    
        close(fd);
        return 0;
    }
    */

运行结果：  
![虚拟机串口与主机串口通信·小程序（下）][watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk 1]  
<br>发现问题了没？对的。父进程会先死。  
程序运行时：  
![虚拟机串口与主机串口通信·小程序（下）][watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk 2]  
程序结束时：  
![虚拟机串口与主机串口通信·小程序（下）][watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk 3]

如何解决呢？下次说~

转载于:https://blog.51cto.com/13097817/2049588

[watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk]: https://s1.51cto.com/images/blog/201712/12/0918a3fd3a313a3f11823ed1cd2e2427.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
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