分类： LINUX
2012-01-09 21:43:27
++++++APUE读书笔记-07进程环境（1）++++++
1、简介
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在下一章讲述进程控制相关的内容之前，我们需要先看一下单个进程的情况。本章，我们将会看到main函数在执行程序的时候是如何被调用到的，命令行参数是如何传递给新的程序的，典型的内存布局是什么样的，以及如何申请额外的内存，进程如何使用环境变量，以及各种终止进程的方法。另外，我们也会看到longjmp函数和setjmp函数，以及它们和堆栈的交互情况。最后我们通过讲述一个进程的资源限制来结束本章。
参考：
2、可执行程序的main函数
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当一个c程序通过exec被执行的时候，会在main函数之前首先调用一个start-up routine.根据编译时候链接阶段的设置，可执行文件会把这个start-up routine作为程序的起始地址。这个start-up routine会从内核中获取命令参数(应该对应main函数的参数)以及环境变量然后调用main函数。
main函数的声明如下：
int main(int argc, char *argv[]);
这里，参数argc是命令行中参数的数目，argv是指向命令行参数的数组。这个函数的内容是我们自己实现的，依据我们自己的程序功能而有所不同。例如假设mytest.c编译生成mytest程序，那么输入"mytest arg1 arg2"之后，mytest.c中的main函数的argc就是3，其中argv[0]为"mytest"，argv[1]为arg1，argv[2]为arg2。具体我们会在7.4中对这些参数进行讲述。
参考：
3、进程终止
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有8种结束进程的方式，其中：
（1）正常结束的方式有5种:
a.从main函数中return
b.调用exit函数
c.调用_exit 或者 _Exit
d.最后一个线程中的start routine中return。
e.从最后一个线程中调用pthread_exit.
（2）非正常结束的方式有3种:
a.调用abort.
b.接收到一个信号(signal).
c.响应最后一个线程的cancellation请求。
这里，我们只考虑和线程无关的方法。
当main函数return的时候会调用到exit函数。效果类似在前面提到的start-up routine中执行了exit(main(argc,argv));
实际真正正常结束程序的只有三个函数：exit,_exit和_Exit.
_exit和_Exit会直接立即返回到内核，而exit会首先做一些清理工作(例如关闭打开的stream)然后返回到内核(例如可通过调用其他的两个exit函数)。
三种exit声明如下：
#include
void exit(int status);
void _Exit(int status);
#include
void _exit(int status);
这三种函数都返回一个整数表示进程的状态，大多数unix系统都有处理这个返回状态的方式。如果a)这三种函数没有指定status而被调用b)main函数调用了return却没有在后面指定其返回值c)main函数没有指定要返回一个整数进程的exit状态是不确定的。如果main函数被指定返回的是整数，但是是隐式退出的（没有调用return而是自然地到达了函数的结尾）,那么返回值是0(这个特性是c99新加的特性，以前返回是不确定的)。在main函数中调用exit(0)和return 0的效果是等价的。
进程结束前可以调用用户注册的指定函数：
#include
int atexit(void (*func)(void));
我们把自己定义的函数的地址传递到这个函数中去，就会将我们自定的函数注册到进程退出过程中去。当调用exit函数退出进程的时候，会按照我们注册的反顺序一次调用我们注册的自定义函数。一个函数被注册了几次，那么exit的时候就会被调用几次。ISO C允许注册至少32个函数(sysconf函数可以用来确定一个系统最多可以注册多少个退出函数)。
这些退出函数（exit注册的函数）在1989 ANSI之前的系统中(例如SVR3和4.3BSD)是没有的。
ISO C和POSIX.1首先调用注册的exit退出函数，然后（通过fclose）关闭所有的stream.POSIX.1扩展了ISO C的一个地方是：当调用exec函数的时候会清除所有的退出注册函数。下图给出了程序启动和终止时候调用的这些函数的关系。
C程序的启动和终止
_exit+---------------------------------------------------------------------+
or | |
_Exit| +----------+ call +-------+ |
<---------| user | ---------->| exit | |
| | |functions |\ / /--------|handler| |
| | +--|----^--+ \ exit / / return +-------+ |
| | return | -------------\ / / |
| | | | (doesn't return)\ / / ...... |
| _exit| | call v / / |
| or | +--v----|--+ exit +--------+< call +-------+ |
| _Exit| | main |--------------->| exit |------------->| exit | |
| <-------|functions |(doesn't return)|function|<-------------|handler| |
| | | +--|----^--+ +----|---+\ return +-------+ |
| | | return | ^ | ^ \ |
| | | | | / | \ \ |
| | | | call exit / | \ \ |
| | | +--v----|--+ ------------/ | \ \ call +-----------+ |
| | | |C start-up| /(doesn't return) |_exit \ \------->| standard | |
| | | | routine |/ | or \----------|I/O cleanup| |
| | | +-----^----+ |_Exit return +-----------+ |
| | | | | |
| | +--------|--------------------------|---------------------------------+
| | | |
| | |exec |
v v | |
+-----------------|--------------------------v------------------------------------------+
| kernel |
+---------------------------------------------------------------------------------------+
总结起来：程序大致退出的情况是：
用户函数最终会返回到main,main返回到start-routine,start-routine最后会调用exit函数；main函数和用户函数都能够调用exit或_exit或_Exit直接退出程序；exit最终会调用_exit或_Exit退出程序。
参考:
