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嵌入式学习之系统编程（五）进程（2）

news 2025/5/31 16:35:07

一、进程的退出

（一）僵尸进程与孤儿进程

（二）相关函数

1、exit函数

2、_exit函数

3、atexit函数

二、进程空间的回收（相关函数）

1、wait函数

2、waitpid函数

3、练习

4、exec族

5、system函数

一、进程的退出

（一）僵尸进程与孤儿进程

1、僵尸进程：进程执行结束但空间未被回收变成僵尸进程（pcb不释放会导致内存越来

越小导致内存崩溃）；

2、孤儿进程：父进程先消亡。

（二）相关函数

1、exit函数

（1）函数原型：

void exit(int status)

//调用：

exit(1);

（2）功能:让进程退出,并刷新缓存区

（3）参数：status:进程退出的状态

（4）返回值:缺省

EXIT_SUCCESS 0

EXIT_FAILURE 1

（5）属于库函数

退出状态，终止的进程会通知父进程，自己使如何终止的。如果是正常结束（终

止），则由exit传入的参数。如果是异常终止，则有内核通知异常终止原因的状态。任

何情况下，父进程都能使用wait，waitpid获得这个状态，以及资源的回收。

（6）相当于return

但当该关键字出现在main函数中的时候可以结束进程

如果在其他函数中则表示结束该函数；

（7）注意：不管函数调用层次多深，调用exit函数后当前进程立马结束；

全面回收工作：文件关闭、堆释放、缓冲区清理。

（8）示例：

2、_exit函数

该函数属于系统调用；

（1）函数原型：void _exit(int status);

（2）功能：让进程退出,不刷新缓存区（只会关闭已打开的文件，其他不管）

（3）参数：status:进程退出状态

（4）返回值：缺省

（5）示例：

3、atexit函数

回调函数

（1）函数原型：int atexit(void (*function)(void));

（2）功能：注册进程退出前执行的函数

（3）参数：function:函数指针，指向void返回值void参数的函数指针

（4）返回值：成功返回0，失败返回非0

（5）注：当程序调用exit或者由main函数执行return时,所有用atexit注册的退出函数,将

会由注册时顺序倒序被调用

（6）示例：

二、进程空间的回收（相关函数）

1、wait函数

（1）函数原型：pid_t wait(int *status);

（2）功能：该函数可以阻塞等待任意子进程退出并回收该进程的状态；

一般用于父进程回收子进程状态。

（3）参数

status 进程退出时候的状态（退出状态（32Bit）包括退出值（8Bit））：

如果不关心其退出状态一般用NULL表示；

如果要回收进程退出状态，则用WEXITSTATUS回收。

（4）返回值：成功回收的子进程pid；失败 -1；

（5）宏：

WIFEXITED(status) 判断是不是正常结束
WEXITSTATUS(status) 若正常结束则使用这个宏去返回状态
WIFSIGNALED(status) 判断是不是收到了信号而终止的
WTERMSIG(status)如果是信号终止的，那么是几号信号

（6）注意：

如果所有的子进程都在运行，在阻塞（进程运行过程中，某条件未满足导致当前进

程被迫进入等待状态）；

如果一个子进程终止，正在等待的父进程则获得终止状态，获得子进程的状态后，

立刻返回。

如果没有子进程，则立即出错退出。

waitpid(-1,status,0)=wait(status);

（7）示例：

2、waitpid函数

（1）函数原型：pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

（2）pid：

小于-1 回收指定进程组内的任意子进程；
等于-1 回收任意子进程，组内外；
等于0 回收和当前调用waitpid一个组的所有子进程，组内；
大于0 回收指定ID的子进程；

waitpid (-1,a,0) == wait(a);

（3）status：子进程退出时候的状态

如果不关注退出状态用NULL；

（4）options 选项：0 表示回收过程会阻塞等待；

WNOHANG 表示非阻塞模式回收资源。
（5）返回值：成功返回接收资源的子进程pid
失败 -1，0

（6）示例：

3、练习

设计一个多进程程序，用waitpid函数指定回收其中的某个进程资源并将其状态打

印输出。其他的进程都以非阻塞方式进行资源回收。

运行结果：

4、exec族

启动一个已存在的外部程序

（1）用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序（但有可能执行不同的代码分

支），子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函时，

该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。调用

exec并不创建；新进程，所以调用exec前后该进程的id并未改变。

（2）进程角度：代码段被替换（老进程被新进程替换）

新代码段走完后，a.out结束

（3）六种以exec开头的函数，统称exec函数；

a.函数原型：

#include <unistd.h>
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);

int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);

int execve(const char*path,char*const argv[],char*const evnp[]);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

b.函数区别

1）前4个使用路径名作为参数，后面两个使用文件名做参数

当filename中，含有/时视为路径名，否则就按PATH变量，在指定目录下查找可执行

文件。

2）相关的参数表传递，l表示list，v表示vector；

execl,execlp,execle,需要将参数一个一个列出，并以NULL结尾。

execv，execvp，execve，需要构造一个参数指针数组，然后将数组的地址传入。

3）以e结尾的函数，可以传入一个指向环境字符串的指针数组的指针。其他未指定环境

变量，使用父进程继承过来的。execve 是真正的系统调用

4）这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行，不再返回，如果调用

出错则返回-1，所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。

c.示例：