（P13）exec替换进程映像

2024-06-08 06:18
文章标签 进程 替换 exec 映像 p13

本文主要是介绍（P13）exec替换进程映像，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

    • 1.exec替换进程映像
    • 2.exec关联函数组（execl、execlp、execle、execv、execvp）
    • 3.fcntl设置文件状态标志：FD_CLOEXEC

1.exec替换进程映像

  • 在进程的创建上，Unix采用了一个独特的方法，它将进程创建与加载一个新进程映像分离。
    这样的好处是，有更多的余地对2种操作进行管理。

  • 当我们创建了一个进程之后，通常将子进程替换成新的进程映像，这可以用exec系列的函数来进行。
    当然，exec系列的函数也可以将当前进程替换掉。

  • fork的特点：创建一个进程，新进程与原进程是一样的！
    在shell命令提示符下输入ps的过程：如何加载ps程序？
    fork会创建一个新进程，但是该进程与原进程是一样的，但是可将新进程用ps程序替换（可称之为加载一个新的程序，用exec系列函数来加载新的程序）

  • eg：代码：P13exec.c

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");//将当前进程替换掉，代码段和数据段被替换了，但是进程控制块还是一样的，//所以只要替换成功，“Exiting main...\n”是不会输出的execlp("ls", "ls", "-l", NULL);printf("Exiting main...\n");return 0;
}
  • 测试：
    在这里插入图片描述
  • eg：代码：P13exec2.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");//替换之前的pid与hello程序输出的pid是一样的，替换之前与替换之后的pid应该是一样的printf("pid = %d\n", getpid());//将当前进程替换掉，代码段和数据段被替换了，但是进程控制块还是一样的，//所以只要替换成功，“Exiting main...\n”是不会输出的execlp("./hello", "hello", NULL);printf("Exiting main...\n");return 0;
}
  • 代码：
#include <stdio.h>
int main(void)
{printf("hello pid = %d\n", getpid());return 0;
}
  • 测试：P13hello.c
    在这里插入图片描述
  • eg：代码：P13exec3.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");//替换之前的pid与hello程序输出的pid是一样的，替换之前与替换之后的pid应该是一样的printf("pid = %d\n", getpid());int ret = execlp("hello", "hello", NULL);if (ret == -1)perror("execlp error");printf("Exiting main...\n");return 0;
}
  • 测试：
    为什么错误？
    Linux不会从当前路径底下搜索源程序，而是从环境变量的路径下搜索源程序！
    在这里插入图片描述

2.exec关联函数组（execl、execlp、execle、execv、execvp）

  • man execle
    功能：用exec函数可以把当前进程替换为一个新进程。
    exec名下是由多个关联函数组成的一个完整系列。
    头文件<unistd.h>

extern char **environ;int execl(const char *path, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);
int execle(const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char * const envp[] */);
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[]);参数：
path：表示你要启动程序的名称，包括路径名
arg：表示启动程序所带的参数返回值：
成功返回0；
失败返回-1；
  • execlp与execvp相比较
    代码：P13execvp.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");char *const args[] = {"ls", "-l", NULL};//将当前进程替换掉，代码段和数据段被替换了，但是进程控制块还是一样的，//所以只要替换成功，“Exiting main...\n”是不会输出的//execlp(程序文件名称，参数表(第一个参数是ls，第二个参数是-l)，参数结束是NULL控制);// execlp("ls", "ls", "-l", NULL);//与execlp相比较，execvp将可变参数列表保存到变量argv中execvp("ls", args);printf("Exiting main...\n");return 0;
}

测试：
在这里插入图片描述

  • execlp与execl相比较
    代码：P13execl.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");// execlp("ls", "ls", "-l", NULL);//与execlp相比，execl的参数与其一样，但是ls命令必须指定全路径，他不会在全路径$PATH//下进行搜索,全路径可以是绝对的，也可以是相对的//带p，会到环境变量下找ls程序，不带p，则不会到环境变量下找ls程序int ret = execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);if (ret == -1)ERR_EXIT("execl error");printf("Exiting main...\n");return 0;
}

测试：
在这里插入图片描述

  • execvp与execv相比较
    execv与execvp一样的，只是他不带p，不会去环境变量$PATH下去寻找程序

  • execle与execl相比较
    execle他不带p，不会去环境变量$PATH下去寻找程序；
    与execl相比较，execle他带了一个环境信息
    代码：P13execle.c

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");char *const envp[] ={"AA=11", "BB=22", NULL}//指定envp环境变量项，传递给hello2进程int ret = execle("./test1", "hello", NULL, envp);// int ret = execl("./test2", "hello", NULL);if (ret == -1)ERR_EXIT("execl error");printf("Exiting main...\n");return 0;
}

测试：

显示指定了环境变量信息，不会从shell继承了
在这里插入图片描述
若执行hello1.c程序：P13hello1.c

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>extern char** environ;
int main(void)
{printf("hello pid = %d\n", getpid());int i;for (i; environ[i] != NULL; ++i){printf("%s\n", environ[i]);}return 0;
}

environ是一个指针数组，指针的指针，environ中的每一项如下图右边所示：
在这里插入图片描述

测试：
实现了env指令的功能
在这里插入图片描述

输入env，得到当前shell的环境变量
在这里插入图片描述

  • 总结
    （1）带l和不带l的区别，带l指定的是可变参数列表，最后一个参数是空指针，不带l，将参数列表存在指针数组argv中；
    带p和不带p的区别，带p的会从$PATH中搜索程序是否存在；
    带e和不带e的区别，带e的会传递一个环境信息给指定运行的进程（要加载的程序）；
    （2）上述的函数最终都会调用execve系统调用函数（man execve）
int execve(const char *filename, char *const argv[],char *const envp[]);
第一个参数：文件名
第二个参数：参数表
第三个参数：环境信息

3.fcntl设置文件状态标志：FD_CLOEXEC

  • eg：代码：P13fcntl_exec.c
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>#define ERR_EXIT(m) \do \{ \perror(m); \exit(EXIT_FAILURE); \} while(0)int main(int argc, char *argv[])
{printf("Entering main ...\n");//将标准输出fd的FD_CLOSEEXC进行置位，说明1号文件描述符已经被关闭了//hello2程序是无法输出的//与man 2 open的flags的O_CLOEXEC的功能是一样的int ret = fcntl(1, F_SETFD, FD_CLOEXEC);if (ret == -1)ERR_EXIT("fcntl error");execlp("./test1", "tes1", NULL);printf("Exiting main...\n");return 0;
}

  • 测试：
    在这里插入图片描述

  • Makefile

.PHONY:clean all
CC=gcc
CFLAGS=-Wall -g
BIN=01exec hello hello1
all:$(BIN)
%.o:%.c$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:rm -f *.o $(BIN)

这篇关于（P13）exec替换进程映像的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1041403。

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