5、在进程虚拟地址空间中加载新映像
在子进程的虚拟地址空间里加载新的映像,需要使用系统提供的一系列函数:
他们的作用都是执行一个文件,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象,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。例如:在shell命令行执行ps命令,实际上是shell进程调用fork复制一个新的子进程,在利用exec系统调用将新产生的子进程完全替换成ps进程。
exec系列函数(execl、execlp、execle、execv、execvp)包含头文件<unistd.h> 功能: 用exec函数可以把当前进程替换为一个新进程,且新进程与原进程有相同的PID。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; 原型: int execl(const char *path, const char *arg, ...); int execlp(const char *file, const char *arg, ...); int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]); int execv(const char *path, char *const argv[]); int execvp(const char *file, char *const argv[]);
exec后面字母的含义:
l list
v vector
p PATH
e 环境变量
注:上述exec系列函数底层都是通过execve系统调用实现: #include <unistd.h> int execve(const char *filename, char *const argv[],char *const envp[]); DESCRIPTION: execve() executes the program pointed to by filename. filename must be either a binary executable, or a script starting with a line of the form
返回值:
错误:-1
成功:不返回,errno被设置
例:使用如下命令选项
以上exec系列函数区别: 1,带l 的exec函数:execl,execlp,execle,表示后边的参数以可变参数的形式给出且都以一个空指针结束。 示例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process--- "); execl("/bin/ls","ls","-l",NULL); printf("exiting main process ---- "); return 0; }

利用execl将当前进程main替换掉,所有最后那条打印语句不会输出
2,带 p 的exec函数:execlp,execvp,表示第一个参数path不用输入完整路径,只有给出命令名即可,它会在环境变量PATH当中查找命令 示例: 当不带p但没给出完整路径时: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process--- "); if(execl("ls","ls","-l",NULL)<0) perror("excl error"); return 0; }

结果显示找不到,所有替换不成功,main进程继续执行
现在带p:
if(execlp("ls","ls","-l",NULL)<0)

替换成功
3,不带 l 的exec函数:execv,execvp表示命令所需的参数以char *arg[]形式给出且arg最后一个元素必须 是NULL 示例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> int main(void) { printf("entering main process--- "); int ret; char *argv[] = {"ls","-l",NULL}; ret = execvp("ls",argv); if(ret == -1) perror("execl error"); printf("exiting main process ---- "); return 0; }
替换成功
4,带 e 的exec函数:execle表示,将环境变量传递给需要替换的进程 从上述的函数原型中我们发现: extern char **environ; 此处的environ是一个指针数组,它当中的每一个指针指向的char为“XXX=XXX” environ保存环境信息的数据可以env命令查看:
关于bash下敲命令的执行原理:
(1)bash的内部命令和外部命令
bash下的命令分内部命令和外部命令,外部命令可以使用which查看,而内部命令不能被查看,外部命令执行需要重新fork,并将外部命令的可执行程序加载的fork新建的进程虚拟地址空间。而内部命令的调用(内部命令是bash的一部分),其实就是调用内部的函数。
(2)外部命令执行
当在bash下输入如下命令时,
"ps -o pid,ppid,pgrp,comn"bash先进行fork;解析命令行参数为char *const ps_argv={"ps","-o","pid,ppid,pgrp,comn"}
再在新进程的虚拟地址空间上使用execvp函数加载ps 可执行程序,并ps_argv作为参数。
(3)内部命令执行
调用内部函数,不新建进程。
(4)如何查看一个命令是内部命令还是外部命令,使用type查看。type+需要查看的命令
使用system(3)启动新的可执行程序
#include<stdlib.h>
int system(const char *command);
功能:
执行一个shell命令
参数:
command:可执行命令
返回值:
错误:-1
成功:返回command的退出状态码
在子进程中加载ls命令:
pid_t pid; pid=fork(); if(pid==-1){ return 1; } if(pid==0){ system("ls -l"); exit(0); } else{ wait(NULL); }
system函数和exec系列函数的区别
pid_t pid=fork(); if(pid==-1){ perror("fork"); return 1; } if(pid==0){ //加载新的映像
system("myt");//myt为等待字符输入的映像 } else{ wait(NULL); }
pid_t pid=fork(); if(pid==-1){ perror("fork"); return 1; } if(pid==0){ //加载新的映像 execl("./myt","myt","NULL");//myt为等待字符输入的映像 } else{ wait(NULL); }
如下图,在bash下启动a.out,a.out在子进程被执行,子进程启动了shell,又在shell下启动了myt,即system通过shell来解析了myt。bash——a.out——a.out——shell——myt,相当于执行/bin/sh -c command。;而exec系列函数是bash先进行fork,解析命令行参数,
再在新进程的虚拟地址空间上使用execvp函数加载命令行可执行程序,并解析的命令作为参数,此时的进程树:bash——a.out——myt。
system函数下,查看进程树:
excel函数查看进程树: