GNULinux平台的C程序开发及程序运行环境本文介绍在GNULinux.doc

GNU/Linux平台的C程序开发及程序运行环境 本文介绍在GNU/Linux环境下一个C程序由源代码到程序，到加载运行，最后终止的过程。同时以此过程为载体，介绍GNU/Linux平台下软件开发工具的使用。 ?本文以我们最常见的hello, world!为例： ? #include stdio.h main () { ????? printf(“hello, world!\n”); }? ??? C程序生成 ? 下图是一个由C源代码转化为可执行文件的过程： ? 代码编辑: 比较流行的编辑器是GNU Emacs和vim。Emacs具有非常强大的功能，并且可扩展。 编译：包括编译预处理，编译，汇编，连接过程。它们都可以通过GCC来实现。关于GCC，可以参考我关于 HYPERLINK /u/13991/showart.php?id=96714 \t _blank GCC的笔记。 ?C编译器将源文件转换为目标文件，如果有多个目标文件，编译器还将它们与所需的库相连接，生成可执行模块。当程序执行时，操作系统将可执行模块拷贝到内存中的程序映象。 程序又是如何执行的呢？执行中的程序称之为进程。程序转化为进程的步骤如下: 1，? 内核将程序读入内存，为程序镜像分配内存空间。 2，? 内核为该进程分配进程标志符（PID）。 3，? 内核为该进程保存PID及相应的进程状态信息。 经过上述步骤，程序转变为进程，即可以被调度执行。 ? 上述的hello, world程序实际是不规范的，POSIX规定main函数的原型为： ? int main( int argc, char *argv[])? argc是命令行参数的个数，argv是一个指针数组，每个指针元素指向一个命令行参数。 ? e.g:? $ ./a.out arg1 arg2 argc = 4 argv[0] = ./a.out?? argv[1] = arg1? argv[2] = arg2? ?C程序的开始及终止 ? ??? 程序的运行： 唯一入口：exec函数族（包括execl, execv, execle, execve, execlp, execvp） 程序开始执行时，在调用main函数之前会运行C启动例程，该例程将命令行参数和环境变量从内核传递到main函数。 ? 程序的终止：有8种途径： 正常终止： 1，??? 从main返回。 2，??? 调用exit。 3，??? 调用_exit或_Exit。 4，??? 从最后一个线程的开始例程返回。 异常终止： 5，??? 调用abort。 6，??? 接收到一个终止信号。 7，??? 对最后一个线程发出的取消请求做出响应。 ? _exit与_Exit的区别??????? ：前者由POSIX定义，后者由ISO C定义。 exit与_exit, _Exit的区别：前者在退出时会调用由用户定义的退出处理函数，而后两者直接退出. (关于退出处理函数atexit(), 参考APUE2, P182.) 另外, 调用exit()或_Exit()需要包含stdlib.h, 调用_exit()需要包含unistd.h. ??? 要退出程序，除了return只能在main中调用外，exit, _exit, _Exit可以在任意函数中调用。 在main函数最后调用return (0); 与调用exit (0)是等价的。 程序中调用exit时，exit首先调用注册的退出处理函数（通过atexit注册），然后关闭所有的文件流。 ? 在程序运行结束时，main函数会向调用它的父进程(shell)返回一个整数值，称之为返回状态。该数值由exit或return定义。如果没有显示地调用它们，程序还是会正常终止，但返回数值不确定（以前面的hello, world程序为例，返回值为13，实际上是printf函数的字符个数）。 $ gcc -Wall -o hello hello.c$ ./hello$ echo $????????????? (echo $? 用于在bash中查看子程序的返回值)13 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 程序映象 我们已经了解了一个可执行模块(executable module)是怎样由源代码生成的. 那么, 执行这个程序时, 又是怎样的情况呢? 下面介绍一个位于磁盘中的可执行程序是如何被执行的. (1) 程序被执行时, 操作系统将可执行模块拷贝到内存的程序映像(program image)中去. (2) 正在执行的程序实例被称为进程: 当操作系统向内核数据结构中添加了适当的信息, 并为运行程序