Linux系統程式設計——程序（一）

目錄

一、什麼是程序

二、程序的“生老病死”

三、程序相關函數

一、什麼是程序

• 程序是程式執行的動态過程
• 程序是資源管理的最小機關（線程是系統排程的最小機關）

• 在linux中，我們可以通過 file 檔案名 得知一個檔案的檔案類型，以一個可執行程式為例，如下圖所示

• 由上面可以得知，大多數的可執行程式的格式為ELF格式。那麼一個可執行程式，是如何被linux運作起來的呢？如下圖所示

 當ELF格式的可執行程式被執行的時候，程式被加載到記憶體中執行，此時核心産生了一個名為task_struct{}的結構體來表示與管理這個程序。

其中：

• .text 段存放代碼，隻讀并且共享，這段記憶體在程式運作期間不會被釋放
• .data段存放已經初始化的全局變量和已經初始化的static變量，可讀可寫，這段記憶體在程式運作期間一直存在。
• .bss段存放未初始化的全局變量和未初始化的static變量，可讀可寫，這段記憶體在程式運作期間一直存在。
• .rodata段存放隻讀資料（如：字元串常量）

二、程序的“生老病死”

• 程序從“誕生”到“被回收”的一系列過程狀态轉換圖，如下圖所示

一般流程為：

1. 父程序調用fork函數，生成子程序（使用fork産生的子程序與父程序一模一樣，并且子程序會從fork傳回值後的下一條邏輯語句開始執行）
2. 子程序運作結束，執行exit退出
3. 父程序使用wait或者waitpid回收子程序的資源

三、程序相關函數

1、子程序的建立

• pid_t   fork(void);

2、程序的退出

• void exit(int status);//清空I/O緩沖區之後，才退出程序 ，在多程序裡面，程序正常退出需要用exit（0）
• void _exit(int status);//直接結束程序，不做清理的操作，直接進入到核心。
• return 0;// return是c語言裡面的一個關鍵字。如果是在調用函數的時候，是出棧的處理。如果是在main函數裡面，是結束程序

3、子程序資源的回收（如果子程序資源沒有被回收，則會變成僵屍程序，占用系統資源）

• pid_t wait(int *stat_loc);//阻塞
• pid_t waitpid(pid_t pid, int *stat_loc, int options);//可阻塞 或者 無阻塞

4、在一個程序中調用另外一個程序（system調用其他程序是通過shell調用其他程序，本程式程序與被調用的程序之間沒有關系。）

• int system(const char *command);
• 如：system("ls -l")、system("./main")

5、子程序中運作其他程式（程式的替換，覆寫原有代碼）

其中：execl 中的l 與execv 中的v 的含義

    l: list  清單，把參數一一清單寫在參數裡面，寫完之後，需要加一個NULL。

    v: vector 向量、數組，把參數寫進去。

• int execl(const char *path, const char *arg, ... , );
• int execlp(const char *file, const char *arg, ... , );
• int execle(const char *path, const char *arg, ... , );
• int execv(const char *path, char *const argv[]);
• int execvp(const char *file, char *const argv[]);
• int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);