读书笔记——《UNIX环境高级编程》第七章_ 进程环境

第七章 进程环境

各位观众，今天节目的主要内容有：

1、  当执行程序时，其main函数是如何被调用的？

2、  命令行参数是如何传送给执行程序的？

3、  典型的存储器而已是什么样式？

4、  如何分配另外的存储空间？

5、  进程如何使用环境变量？

6、  各种不同进程终止方式

另外，本期特别报导：

         longjmp和setjmp函数以及它们与栈的交互作用；进程的资源限制。

请看详细报导：

1、 main函数

C程序总是从main函数开始执行，当内核执行C程序时，在调用main前先会调用一个特殊的启动例程，启动例程从内核取得命令行参数和环境变量值，然后为按上述方式调用 main函数做好安排。

那么一个程序启动了，又是如何终止的呢，请看继续报导：进程终止。

2、 进程终止

有8种方式可使进程终止，其中5种为正常终止，它们是：

1.       从main返回

2.       调用exit

3.       调用_exit或_Exit

4.       最后一个线程从其启动例程返回（第11.5期节目中，将会做详细报导）

5.       最后一个线程调用pthread_exit（第11.5期节目中，将会做详细报导）

异常有3种方式，它们是：

1.       调用abort（第10.17期节目中，将会做详细报导）

2.       接到一个信号并终止（第10.2期节目中，将会做详细报导）

3.       最后一个线程对取消请求做出响应（第11.5和12.7期节目中，将会做详细报导）

 

上一节提到到的启动例程会使main返回后立即调用exit函数，如果启动例程以C代码形式表示（事实上启动例程是常常使用汇编语言编写），那么它调用main函数的形式就可能是如下：

exit(main(argc,argv));

下面来看一看exit函数相关资料：

前面已经看到，exit 和他两个兄弟 _exit _Exit三种方式可以正常终止程序，那么这三个兄弟区别在哪里？请看下面：

_exit和_Exit立即进入内核，而exit则先执行一些清理处理（包括调用执行各终止处理程序，送亲所以有标准I/O流等），然后进入内核，所以exit要稍微勤快点，干的事稍微多一点。

exit对于标准I/O库的清理关闭操作主要是通过为所有打开流执行fclose函数，回忆5.5期节目中对fclose的介绍，这会造成所有缓冲的输出数据都被冲洗。

这三个兄弟，工作时都会带一个整型参数，这个参数将被用于标明程序的终止状态，也就是说，参数是什么值，那么，程序的终止状态就是什么值，对将对于我们判断一处程序问题出在哪里将非常有用。但是如果进程终止时出现以下三种情况：

1.       调用exit函数时没有带终止态

2.       main执行了一个无返回值的return语句

3.       main没有声明返回类型为整型

程序的终止态就是未定义的。

 

另外，若main返回类型是整型，且在执行到最后一条语句时返回或隐式返回，那么该进程终止状态将是0。main函数中，返回一整型什与该值调用exit是等价的，于是，在main函数中:

         exit(0);

等价于

         return(0);

 

2.1 atexit函数

         进程结束前期我们还可以调用一些函数做一些处理，这些函数被称为终止处理程序（ exit handler），一个进程最多可以登记32个函数，函数将由exit自动调用，登记是由     atexit完成。定义如下：

         #include <stdlib.h>

         int atexit(void (*func)(void));

需要说明的是，exit调用终止处理程序的顺序与它们登记的时候顺序相反，同一函数若被登记多次，则也会被多次调用。另，exit执行时，首选调用各终止程序，然后再调用fclose，如果程序调用了exec函数族中任一函数，则将清除所有已安装的终止处理程序。

注意，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法是显式或隐式地（通过调用exit）调用_exit或_Exit。进程也可以非自愿地由一个信号使其终止。

 

3、 命令行参数

当一个程序执行时，调用exec的进程可将命令行参数传递给新程序，例子可以参照  main(int argc,char *argv[])，不再过多讨论，另外需要说明一点是argv[argc]是一个空指针。

 

4、 C程序存储空间布局

C程序典型存储器安排如下图：

 

           说明：

正文段：由CPU执行的机器指令部份，通常是正文段可以共享的且通常是只读的，以防止程序由于意外而修改其自身指令。

初始化数据段：通常被称为数据段，包含了程序中需明确地赋初值的变量。

非初始化数据段：程序开始前，内核将此段中的数据初始化为0或空指针。如以下声明：long  sum[100];将会被放于非初始化数据段。

堆与栈不再细说。

另外，未初始化数据段内容并不放在磁盘上的程序文件中，需要存放的只有正文段和初始化数据段。