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Linux之进程控制(下)

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进程替换的概念

进程替换的函数

execl​编辑

execlp

execle

 execv

execvp

execve


上期,我们学习了进程创建,进程终止和进程等待,今天我们要学习的是进程控制中相对重要的板块------进程替换。

进程替换的概念

在进程创建时,我们使用了fork函数创建了子进程。但是大家仔细回想一下,其实在子进程创建之后,父子进程共享的是同一代码,可以理解为子进程执行的是父进程代码的一部分,有没有什么办法可以让子进程不去执行父进程的代码,而去执行一份新的代码呢?进程替换就是其中的方法之一。

进程替换:进程替换是指替换到原有进程的代码,但是原有的进程的数据结构不变的技术,就叫做进程替换。

替换原理图示如下。

 由图示可见,进程替换其实是没有新进程的创建的,只是更改了之前进程代码以及虚拟地址空间和页表之间的对应关系。所以进程替换的代价相对而言是比较小的。

进程替换的函数

进程替换主要要用到exec类的函数,用于去执行另一个程序的代码。exec函数主要有六个,我们一一来解释。

execl

参数:第一个参数为要执行的命令的路径,第二个参数为命令行参数,即命令要执行什么,但是最终必须以NULL结尾,不然会出错。

先看下述代码。

这是一个简单的打印程序。运行结果如下:

然后使用execl函数进行替换。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL);printf("process end\n");return 0;
}

运行结果如下。

我们惊奇的发现,"process end"字符串没有打印,这是为什么呢?

原因就是在进行进程替换之后,当前进程的所有代码都被进行了替换,之前的和之后的代码都被进行了替换,所以替换之后的代码自然没有被执行,所以自然没有打印对应的语句。 

execlp

参数列表:第一个参数为要执行的命令的名称,第二个参数为命令函参数,与execl要求类似。

 代码如下。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");execlp("ls","ls","-a","-l",NULL);printf("process end\n");return 0;
}

运行结果如下。

我们发现运行结果也符合我们的预期。

execle

参数列表:第一个参数为命令的路径,第二个参数为命令行参数与execl类似,第三个参数为环境变量参数。 

代码如下。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");char *env[]={"hello world","hello world","hello yjd"};execle("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL,env);printf("process end\n");return 0;
}

运行结果如下。

运行结果符合预期。

 execv

 

参数列表:第一个参数为命令的路径,第二个参数为命令行参数组成的一个指针数组。

代码如下。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");char* const argv[]={"ls","-a","-l",NULL};execv("/usr/bin/ls",argv);printf("process end\n");return 0;
}

 运行结果如下。

运行结果符合预期。

execvp

参数列表:第一个参数为命令名称,第二个参数为命令行参数组成的指针数组。

代码如下。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");char* const argv[]={"ls","-a","-l",NULL};execvp("ls",argv);printf("process end\n");return 0;
}

运行结果如下。

运行结果符合预期。

execve

 这个接口是系统调用接口,其它六个exec类函数都是库函数接口,证明其它六个exec函数与execve函数肯定是有关系的,具体什么关系我们等下再去讨论。

参数列表:第一个参数为命令路径,第二个参数为命令行参数组成的指针数组,第三个参数为环境变量组成的指针数组。 

代码如下。

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>int main()
{printf("process begin\n");char* const env[]={"hello world","hello world","hello yjd",NULL};char* const argv[]={"ls","-a","-l",NULL};execve("/usr/bin/ls",argv,env);printf("process end\n");return 0;
}

运行结果如下。

运行结果如何预期。

回到刚开始的问题execve函数与其它几个函数有什么区别呢?

可以理解为除过execve函数之外的其它函数的本质都是execve函数,因为execve函数是系统调用接口,而除execve之外的其它函数都是第三方库的接口,我们知道库函数的实现本质上是系统调用函数的实现。

以上便是本期进程替换的所有内容,到了这里进程控制的所有内容已经全部学习完毕。

本期内容到此结束^_^

 

 

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