2014025627 《嵌入式程序设计》第五周学习总结

Posted 2020-09-19

教材学习内容总结

fork()函数：

一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。  一个进程调用fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。fork（）函数从已存在的进程中创建一个新进程。父进程→子进程，子进程几乎是父进程的复制，其所独有的只有它的进程号、资源使用和计时器等。子进程继承了父进程的整个地址空间，包括进程上下文、代码段、进程堆栈等。 父子进程的一个重要区别是：fork（）的返回值不同。父进程中返回子进程的进程号，子进程中返回0。 出错为-1。

Exec族函数

说是exec系统调用，实际上在Linux中，并不存在一个exec()的函数形式，exec指的是一组函数，一共有6个，分别是：

 

#include <unistd.h>             int execl(const char *path, const char *arg, ...);             int execlp(const char *file, const char *arg, ...);             int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);             int execv(const char *path, char *const argv[]);             int execvp(const char *file, char *const argv[]);             int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

其中只有execve是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件，并用它来取代调用进程的内容，换句话说，就是在调用进程内部执行一个可执行文件。这里的可执行文件既可以是二进制文件，也可以是任何Linux下可执行的脚本文件。与一般情况不同，exec函数族的函数执行成功后不会返回，因为调用进程的实体，包括代码段，数据段和堆栈等都已经被新的内容取代，只有调用失败了，它们才会返回一个-1，从原程序的调用点接着往下执行。fork（）函数用于创建一个子进程，该子进程几乎复制了父进程的所有内容，exec函数族提供了一个在进程中执行另外一个程序的方法。在执行完之后，当前进程除了进程号之外，其他的内容都被替换了。 出错时返回-1。

注意一定要写上错误判断语句，常见的错误有： 找不到文件或者路径，此时error被设置为ENOENT；数组argv和envp忘记用NULL结束，此时error被设置为EFAUTL； 没有对应可执行文件的运行权限，此时error被设置为EACCES；

 

execlp（），以文件名的方式来查找可执行文件，同时使用参数列表的方式。运行结果与在shell中输入命令ps -ef是一样的。 execl（），使用完整的文件目录来查找对应的可执行文件。注意目录必须以/开头，否则将其视为文件名。if((execlp("/bin/ps","ps","-ef",NULL))<0)   这里必须是ps程序的完整路径，注意目录必须以/开头。

 

execle（）函数将环境变量添加到新建的子进程中，这里的env是查看当前进程环境变量的命令。命令参数列表，必须以NULL结尾  char *envp[]={"PATH=/tmp","USER=harry",NULL};if((execle("/usr/bin/env","env",NULL,envp))<0)需要指出env的完整路径 

 

 execve（）函数，通过构造指针函数数组的方式来传递函数，注意参数列表一定要以NULL作为结束标识符。

 

 

终止程序函数exit（）和_exit（）函数：

_exit()函数:直接使进程停止运行,清除其使用的内存空间,并销毁其在内核中的各种数据结构;_exit（）函数的作用是直接使进程停止运行，使文件读写的速度加快；而exit（）函数先会“清理I/O缓冲”，若想要保证数据的完整性，最好使用exit（）函数。

void _exit(int status); status用于传递进程结束的状态，一般来说，0表示正常结束，其他数值表示非正常结束。 实际编程时，可以用wait（）系统调用接收子进程的返回值，从而针对不同的情况进行不同的处理。

exit()函数则在这些基础上作了一些包装,在执行退出之前加了若干道工序。

exit()函数与_exit()函数最大的区别就在于 exit()函数在调用 exit 系统调用之前要检查文件的打开情况,把文件缓冲区中的内容写回文件。

 

wait（）函数和waitpid( )函数：

wait（）函数用于使父进程（也就是调用wait（）的进程）阻塞，直到一个子进程结束或者该进程接收到了一个指定的信号为止。如果父进程没有子进程或者它的子进程已经结束，则wait（）会立即返回-1. wait（）会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。如果在调用wait（）时子进程已经结束，则wait（）会立即返回子进程结束状态值。子进程的结束状态值会由参数status 返回，而子进程的进程识别码也会一快返回

wait（）函数的语法：

#include<sys/types.h>

#include<sys/wait.h>

pid_wait （int *status）;

status指向的整型对象用来保存子进程结束时的状态； 若成功则返回回收的子进程的进程号，失败则返回-1；

 

waitpid（）的作用与wait（）一样，但它并不一定等待第一个终止的子进程。waitpid（）有若干选项，可提供一个非阻塞版本的wait（）功能。实际上，wait（）只是 waitpid（）函数的一个特例，在linux内部实现wait（）函数时直接调用的就是waitpid（）函数。waitpid()会暂时停止目前进程的执行,直到有信号来到或子进程结束。如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。

waitpid（）函数的语法： 

#include<sys/types.h>

 #include<sys/wait.h> 

pid_waitpid( pid_t  pid , int *status, int options );  

参数说明：pid： 

pid>0，回收进程ID等于pid的子进程 

pid=-1，回收任何一个子进程，此时和wait（）相同 

options： 

WNOHANG  若指定的子进程没有结束，则waitpid（）不阻塞而立即返回，此时返回值为0； 

WUNTRACED 为了实现某一个操作，由pid指定的任一子进程已被暂停，且其状态自暂停以来没有报告过，则返回其状态。 

 返回值：已经结束的子进程的进程号（>0）;