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
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进程终止 |
主要方式 |
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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 |
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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 |
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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
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头文件 |
#include<stdlib.h> |
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函数 |
void exit(int status); void _Exit(int status); void _exit(int status); //#include <unistd.h> |
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功能 |
终止进程 |
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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
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头文件 |
#include<stdlib.h> |
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函数 |
int atexit(void(*function)(void)); |
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返回值 |
若成功则为0，若出错则为-1 |
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功能 |
向内核登记终止处理程序（exit handler） |
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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：
[[email protected] 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
[[email protected] 5.process]# cat term.txt
hello world!
[[email protected] 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
[[email protected] 5.process]# cat term.txt
hello world!
[[email protected] 5.process]# bin/process_term term.txt _exit //异常退出（不调用终止函数和刷新缓存）
[[email protected] 5.process]# cat term.txt
[[email protected] 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
[[email protected] 5.process]# cat term.txt
hello world!
[[email protected] 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
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return |
exit() |
_exit/_Exit |
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是否刷 新标准I/O缓存 |
是 |
是 |
否 |
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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。