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标题: 系统调用跟我学(3) [打印本页]

作者: look_w    时间: 2018-4-16 14:22     标题: 系统调用跟我学(3)

exit在2.4.4版内核中,exit是第1号调用,其在Linux函数库中的原型是:
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#include<stdlib.h>
void exit(int status);




不像fork那么难理解,从exit的名字就能看出,这个系统调用是用来终止一个进程的。无论在程序中的什么位置,只要执行到exit系统调用,进程就会停止剩下的所有操作,清除包括PCB在内的各种数据结构,并终止本进程的运行。请看下面的程序:
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/* exit_test1.c */
#include<stdlib.h>
main()
{
    printf("this process will exit!\n");
    exit(0);
    printf("never be displayed!\n");
}




编译后运行:
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$gcc exit_test1.c -o exit_test1
$./exit_test1
this process will exit!




我们可以看到,程序并没有打印后面的"never be displayed!\n",因为在此之前,在执行到exit(0)时,进程就已经终止了。
exit系统调用带有一个整数类型的参数status,我们可以利用这个参数传递进程结束时的状态,比如说,该进程是正常结束的,还是出现某种意外而结束的,一般来说,0表示没有意外的正常结束;其他的数值表示出现了错误,进程非正常结束。我们在实际编程时,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。关于wait的详细情况,我们将在以后的篇幅中进行介绍。
exit和_exit作为系统调用而言,_exit和exit是一对孪生兄弟,它们究竟相似到什么程度,我们可以从Linux的源码中找到答案:
#define __NR__exit __NR_exit                /* 摘自文件include/asm-i386/unistd.h第334行 */
“__NR_”是在Linux的源码中为每个系统调用加上的前缀,请注意第一个exit前有2条下划线,第二个exit前只有1条下划线。
这时随便一个懂得C语言并且头脑清醒的人都会说,_exit和exit没有任何区别,但我们还要讲一下这两者之间的区别,这种区别主要体现在它们在函数库中的定义。_exit在Linux函数库中的原型是:
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#include<unistd.h>
void _exit(int status);




和exit比较一下,exit()函数定义在stdlib.h中,而_exit()定义在unistd.h中,从名字上看,stdlib.h似乎比unistd.h高级一点,那么,它们之间到底有什么区别呢?让我们先来看流程图,通过下图,我们会对这两个系统调用的执行过程产生一个较为直观的认识。
从图中可以看出,_exit()函数的作用最为简单: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,也是因为这个原因,有些人认为exit已经不能算是纯粹的系统调用。
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,就是图中的“清理I/O缓冲”一项。
在Linux的标准函数库中,有一套称作“高级I/O”的函数,我们熟知的printf()、fopen()、fread()、fwrite()都在此列,它们也被称作“缓冲I/O(buffered I/O)”,其特征是对应每一个打开的文件,在内存中都有一片缓冲区,每次读文件时,会多读出若干条记录,这样下次读文件时就可以直接从内存的缓冲区中读取,每次写文件的时候,也仅仅是写入内存中的缓冲区,等满足了一定的条件(达到一定数量,或遇到特定字符,如换行符\n和文件结束符EOF),再将缓冲区中的内容一次性写入文件,这样就大大增加了文件读写的速度,但也为我们编程带来了一点点麻烦。如果有一些数据,我们认为已经写入了文件,实际上因为没有满足特定的条件,它们还只是保存在缓冲区内,这时我们用_exit()函数直接将进程关闭,缓冲区中的数据就会丢失,反之,如果想保证数据的完整性,就一定要使用exit()函数。
请看以下例程:
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/* exit2.c */
#include<stdlib.h>
main()
{
    printf("output begin\n");
    printf("content in buffer");
    exit(0);
}




编译并运行:
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$gcc exit2.c -o exit2
$./exit2
output begin
content in buffer
/* _exit1.c */
#include<unistd.h>
main()
{
    printf("output begin\n");
    printf("content in buffer");
    _exit(0);
}




编译并运行:
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$gcc _exit1.c -o _exit1
$./_exit1
output begin




在Linux中,标准输入和标准输出都是作为文件处理的,虽然是一类特殊的文件,但从程序员的角度来看,它们和硬盘上存储数据的普通文件并没有任何区别。与所有其他文件一样,它们在打开后也有自己的缓冲区。




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