Linux 程序控制

2021-09-29 19:57:28 字數 3513 閱讀 3855

程序控制相關的標頭檔案一般都是

程序建立簡單的來說就是建立乙個pcb。使用 fork 庫函式。

pid_t fork()

;pid_f vfork

(void

);

fork — 通過複製呼叫程序也就是父程序的pcb來建立乙個新的子程序。fork的返回值是:父程序返回子程序的pid,子程序返回0,若建立失敗返回-1.

vfork — 建立子程序,父子程序公用乙個虛擬位址空間。

父子程序公用乙個虛擬位址空間的作用是為了防止呼叫棧混亂,具體實現是:使父程序呼叫vfork之後就一直阻塞,一直阻塞到子程序退出 或者 子程序發生程式替換。返回值和fork一樣。

vfork建立的子程序不能用return退出,只能用exit。

因為fork加入了寫時拷貝技術之後,vfork建立子程序的高效率的地位被取代,vfork也就慢慢被淘汰。寫時拷貝技術提高子程序的效率,避免了無謂的開闢空間。

fork 和 vfork再核心中建立程序都是呼叫 clone函式實現pcb建立並拷貝資料。

fork 呼叫失敗的原因:

1. 系統中存在太多的程序;

2. 實際使用者程序數超過了限制。

通常使用fork建立子程序之後,可以通過返回值的不同使用if分流,分辨出父子程序。

程序終止

程序終止就是退出程序,程序退出分為兩種:1.正常退出,結果符合或者不符合預期退出;2.異常退出:常見的異常退出就是程式奔潰。

關於程序退出的方法:

main 函式中的return;

兩種exit函式,通常使用的都是庫函式中的exit(), 另乙個是系統呼叫介面中的_exit();

異常退出:linux下使用ctrl + c,訊號終止。

void

exit

(int status)

;//庫函式中的exit

//status是程序終止狀態,父程序通過wait來獲取該值

return 和 exit() 兩種方式都會在退出之前重新整理緩衝區,return 通常在main中退出程序,而exit可以在任意地方使用。

void

_exit

(int status)

;//系統呼叫介面中的exit

_exit 在退出之前不會重新整理緩衝區,直接就釋放全部資源,緩衝區的資料會被丟棄。

庫函式是系統呼叫介面的一層封裝,所以可以理解,exit函式底層其實也呼叫了_exit函式,但是在呼叫之前做了清理工作和緩衝區資料寫入工作。

程序等待就是等待子程序退出或者狀態改變,獲取子程序的退出返回值,並且釋放子程序的資源,防止殭屍程序產生。

標頭檔案包含

有兩種等待的介面:

pid_t wait

(int

* status)

;//等待任意乙個子程序退出

//status中儲存的是子程序退出的返回值

//返回值:成功返回子程序的pid,失敗返回-1

pid_t waitpid

(pid_t pid,

int* status,

int options)

;//等待指定程序或者任意程序退出

//pid指定子程序的pid status 子程序退出的返回值 options選項標誌

//如果引數中的pid>0 就是指定程序, pid==-1表示任意乙個子程序

//返回值:-1 表示出錯 0 表示沒有子程序退出 >0表示退出子程序的pid

status記憶體中,高16位沒有使用,低16位的高8位儲存子程序的返回值,低8位中的高1位儲存core dump標誌,低7位表示異常訊號值。所以,若低7位中異常訊號為0表示程式正常退出,否則異常退出,異常退出時的返回值不具備任何意義。

兩個介面的不同:

wait:一直阻塞的等待任意乙個子程序退出,子程序退出之後,獲取返回值,放入status中,返回退出子程序的pid。

waitpid:一直阻塞等待任意乙個或者指定子程序退出,返回退出子程序的pid。

如果子程序一直沒有被退出,wait將一直阻塞。如果子程序已經退出,呼叫這兩個函式的時候,會立即返回,並且釋放資源。如果不存在該子程序,則立即報錯返回。

阻塞和非阻塞:

阻塞:為了完成乙個功能發起呼叫,若當前不具備完成條件,則等待直到條件具備完成功能後返回。

非阻塞:為了完成乙個功能發起呼叫,若當前不具備完成條件,則立即報錯返回。

(通常非阻塞需要迴圈操作,隔段時間過來檢視是否具備完成條件)

extern

char

** environ;

//1.

intexecl

(const

char

* path,

const

char

* arg,..

.)//使用path這個路徑的程式,替換當前程序要執行的程式。引數數量不定以 null 結束。

//arg是函式執行引數,ar**是陣列形式儲存執行引數,envp環境變數列表

//2.

intexeclp

(const

char

* file,

const

char

* arg,..

.)//使用file這個檔案的程式,替換當前程序要執行的程式。引數數量不定以 null 結束

//3.

intexecle

(const

char

* path,

const

char

* arg,..

.,char

*const envp)

//4.

intexecv

(const

char

* path,

char

*const ar**)

//5.

intexecvp

(const

char

* file,

char

*const ar**)

//6.

intexecvpe

(const

char

* file,

char

*const ar**,

char

*const envp)

//7.這是系統呼叫介面

intexecve

(const

char

* path,

char

*const ar**,

char

*const envp[

])

其中execve是系統呼叫介面,其他介面都是庫函式,底層呼叫execve介面。

這些函式如果呼叫成功則載入新的程式從啟動**開始執行,不再返回;

如果呼叫出錯則返回 -1; 所以exec函式只有出錯的返回值,沒有成功的返回值。

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