第5章 进程环境（2）_进程的启动和终止

2. 进程启动和终止

2.1 C程序启动过程

（1）启动例程

　　①是一段程序代码，放置在/lib/libc.so.***中。编译器在编译时会将启动例程的代码编译进可执行文件中。

　　②可执行程序将这段嵌入的启动例代码指代为程序的起始地址。

　　③当内核执行C程序时（使用exec函数），在调用main前先执行启动例程代码。

（2）启动例程的作用

　　①搜集命令行的参数传递给main函数中的argc和argv

　　②搜集环境信息构建环境表并传递给main函数

　　③登记进程的终止函数

2.2 进程终止

 

进程终止	主要方式
正常终止	①从main函数返回；②调用exit（标准C库函数）； ③调用_exit或_Exit（系统调用）； ④最后一个线程从其启动例程返回。 ⑤最后一个线程调用pthread_exit
异常终止	①调用abort；②接到一个信号并终止； ③最后一个线程对取消请求做出响应
进程返回	①通常程序运行成功返回0，否则返回非0。②在shell中可以通过echo $?查看进程返回值。

2.3 相关函数

（1）exit函数

头文件	#include<stdlib.h>
函数	void exit(int status);   void _Exit(int status); void _exit(int status); //#include <unistd.h>
功能	终止进程
备注	（1）_exit和_Exit立即进入内核。 （2）exit会先执行一些清理处理（包括调用执行各终止处理程序，关闭所有标准I/O流等），然后再进入内核。

（2）atexit函数

头文件	#include<stdlib.h>
函数	int atexit(void(*function)(void));
返回值	若成功则为0，若出错则为-1
功能	向内核登记终止处理程序（exit handler）
备注	（1）每个启动的进程都默认登记了一个标准的终止函数。 （2）终止函数在进程终止时释放进程所占用的一些资源。 （3）登记的多个终止函数执行顺序是以栈的方式执行的，即先登记的后执行。

【编程实验】终止处理函数

//process_term.c

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//定义进程的终止函数
void term_fun1(void)
{
    printf("first term function\n");
}

void term_fun2(void)
{
    printf("second term funciton\n");
}

void term_fun3(void)
{
    printf("third term function\n");
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    if(argc < 3){
        fprintf(stderr, "usage: %s file [exit|_exit|return]\n");
        exit(1);
    }    

    //调用atexit函数向内核登记终止函数
    //注意：注册终止函数的顺序为func1->fun2->fun3，函数被调用顺序fun3->fun2->fun1
    atexit(term_fun1);
    atexit(term_fun2);
    atexit(term_fun3);

    FILE* fp = fopen(argv[1], "w");
    fprintf(fp, "hello world!\n"); //fprintf带缓存，调用exit或return时会被
                                   //流会被关闭，即会被写入指定的文件中。


    if(!strcmp(argv[2], "exit")){
        exit(0);   //标准C的库函数
    }else if(!strcmp(argv[2], "_exit")){
        _exit(0);  //系统调用
    }else if(!strcmp(argv[2], "return")){
        return 0;
    }else{
        fprintf(stderr, "usage: %s file [exit|_exit|return]\n", argv[0]);
    }

    return 0;
}
/*输出结果：
[root@localhost 5.process]# bin/process_term term.txt return  //正常退出（调用终止函数和刷新缓存）
third term function
second term funciton
first term function
[root@localhost 5.process]# cat term.txt
hello world!
[root@localhost 5.process]# bin/process_term term.txt exit   //正常退出（调用终止函数和刷新缓存）
third term function
second term funciton
first term function
[root@localhost 5.process]# cat term.txt
hello world!
[root@localhost 5.process]# bin/process_term term.txt _exit //异常退出（不调用终止函数和刷新缓存）
[root@localhost 5.process]# cat term.txt
[root@localhost 5.process]# bin/process_term term.txt quit
usage: bin/process_term file [exit|_exit|return]
third term function
second term funciton
first term function
[root@localhost 5.process]# cat term.txt
hello world!
[root@localhost 5.process]# 
 */

2.4 C程序的启动和终止

（1）进程的终止

 

（2）终止方式的区别

	return	exit()	_exit/_Exit
是否刷 新标准I/O缓存	是	是	否
是否自动调用终止函数	是	是	否

（3）说明

　　①exit首先调用各终止处理程序，然后按需要多次调用fclose关闭所有打开流。而调用_exit或_Exit则将直接进入内核，不会调用终止处理函数和关闭被打开的流。

　　②POSIX标准规定，如果程序调用exec函数族中的任一个函数，则将清除所有己安装的终止处理程序。

　　③内核使程序执行的唯一方法是调用一个exec函数。进程自愿终止的唯一方未能是显式或隐式地（通过调用exit）来调用_exit或_Exit。进程序也可以非自愿地由一个信号使其终止。