18.1 进程的概念
- 程序：程序（program）是存放再磁盘文件中的可执行文件
- 进程
- 程序的执行实例被称为进程（process）
- 一个程序的执行实例可能由多个
- 进程具有独立的权限和职责。如果系统中某个进程崩溃，它不会影响到其余的进程。
- 每个进程运行在其各自的虚拟地址空间中，进程之间可以通过由内核控制的机制相互通讯
- 进程ID
- 每个 Linux 进程都一定由一个唯一的数字标识符，称为进程ID（process ID），进程ID总是一非负整数
18.2 内核中的进程结构体
每一个启动进程都有一个 task_struct 结构，这是个结构体，命名为进程表项（或 进程控制块）如下：
启动一个程序操作文件的过程如下：进程启动创建一个 task_struct 进程表项，进程表项中有一个成员指向文件描述符表
18.3 进程的启动和终止
进程的启动和退出如下：
main 运行的时候，内核会帮忙启动一个例程（C start template），启动例程会帮忙启动 main 函数，并帮忙收集命令行参数，环境参数等等，调用结束以后，main 返回给启动例程。
若是调用 exit() 函数，就不会返回给main 函数或其他函数了。exit() 直接调用内核所提供的系统调用退出函数。
atexit 函数为注册退出函数。
18.3.1 内核启动特殊例程
- 启动例程
- 在进程的 main 函数执行之前内核会启动
- 该例程放置在 /lib/libc.so.*** 中
- 编译器在编译时会将启动例程编译进可执行文件中
-
启动例程的作用
- 搜集命令行的参数传递给 main 函数中的 argc 和 argv
- 搜集环境信息构建环境表并传递给 main 函数
- 登记进程的终止函数
18.3.2 进程的终止方式
-
正常终止
- 从main 函数返回 return
- 调用 exit (标准C 库函数)
- 调用 _exit 或 _Exit（系统调用）
- 最后一个线程从其启动例程返回
- 最后一个线程调用 pthread_exit
-
异常终止
- 调用 abort
- 接受一个信号并终止
- 最后一个线程对取消请求做处理响应
-
进程返回
- 通常程序运行成功返回0，否则返回 非 0
- 在 shell 中可以查看进程返回值（ echo $?）
进程终止方式区别
18.3.2.1 内核登记进程终止函数---atexit 函数
1 #include <stdlib.h> 2 int atexit (void (*function)(void));
- 相关函数 _exit,exit,on_exit
- 函数说明：
- atexit()用来设置一个程序正常结束前调用的函数。
- 当程序通过调用exit()或从main中返回时，参数function所指定的函数会先被调用，然后才真正由exit()结束程序。
- 函数功能
- 向内核登记终止函数
- 返回值：
- 如果执行成功则返回0，否则返回-1，失败原因存于errno中。
- 其他说明
- 每个启动的进程都默认登记了一个标准的终止函数
- 终止函数在进程终止时释放进程所占用的一些资源
- 登记的多个终止函数执行顺序是以 栈的方式执行，先登记的后执行
18.3.2.2 例子
1 #include <stdio.h> 2 #include <unistd.h> 3 #include <string.h> 4 #include <stdlib.h> 5 #include <fcntl.h> 6 7 //定义进程的终止函数 8 void term_fun1(void) 9 { 10 printf("first term function "); 11 } 12 13 void term_fun2(void) 14 { 15 printf("second term function "); 16 } 17 18 void term_fun3(void) 19 { 20 printf("third term function "); 21 } 22 23 int main(int argc, char *argv[]) 24 { 25 if(argc < 3) { 26 fprintf(stderr, "usage: %s file [exit | _exit | return] ", argv[0]); 27 exit(1); 28 } 29 30 //向进程登记终止函数 31 atexit(term_fun1); 32 atexit(term_fun2); 33 atexit(term_fun3); 34 35 FILE *fp = fopen(argv[1], "w+"); 36 fprintf(fp, "hello world"); 37 38 if(!strcmp(argv[2], "exit")) { 39 exit(0);//标准C 的库函数 40 } else if(!strcmp(argv[2], "_exit")) { 41 _exit(0);//系统调用 42 } else if(!strcmp(argv[2], "return")) { 43 return 0; 44 } else { 45 fprintf(stderr, "usage: %s file [exit | _exit | return] ", argv[0]); 46 } 47 48 exit(0); 49 }
结果是前两种可以正常运行，并且对文件可以正常写入，但是第三种方式无输出，且文件创建了，但没有写入。
而且可以看见终止方式是以栈的方式进行调用的。
可以知道选用 _EXIT和_exit 系统调用的时候，不会进行调用。之所以没有输出，代码中向文件写入数据的时候，表现为全缓存，这些数据可能还存放在缓存中，并没有从缓存中释放出来。带代码中加入 fclose 函数或程序终止后，会自动清缓存，但是系统调用 _exit 和 _EXIT 不会自动刷新缓存。