Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 682363
  • 博文数量: 66
  • 博客积分: 2418
  • 博客等级: 大尉
  • 技术积分: 1659
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2009-12-28 10:04
个人简介

keep moving

文章分类

全部博文(66)

文章存档

2015年(2)

2014年(6)

2013年(7)

2011年(7)

2010年(42)

2009年(2)

分类: LINUX

2011-01-18 16:01:41

参考文献:

1、简介
在Linux中,并不存在exec()函数,exec指的是一组函数,一共有6个,分别是:
#include

extern char **environ;

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

其中只有execve是真正意义上的系统调用,其它都是在此基础上经过包装的库函数。

exec函数族的作用是根据指定的文件名找到可执行文件,并用它来取代调用进程的内容,换句话说,就是在调用进程内部执行一个可执行文件。这里的可执行文件既可以是二进制文件,也可以是任何Linux下可执行的脚本文件

函数名与参数的关系:
细看一下,这6个函数都是以exec开头(表示属于exec函数组),前3个函数接着字母l的,后3个接着字母v的,我的理解是l表示list(列举参数),v表示vector(参数向量表)
。它们的区别在于,execv开头的函数是以"char *argv[]"(vector)形式传递命令行参数,而execl开头的函数采用了罗列(list)的方式,把参数一个一个列出来,然后以一个NULL表示结束。这里的NULL的作用和argv数组里的NULL作用是一样的。

字母p是指在环境变量PATH的目录里去查找要执行的可执行文件。2个以p结尾的函数execlp和execvp,看起来,和execl与execv的差别很小,事实也如此,它们的区别从第一个参数名可以看出:除execlp和execvp之外的4个函数都要求,它们的第1个参数path必须是一个完整的路径,如"/bin/ls";而execlp和execvp的第1个参数file可以仅仅只是一个文件名,如"ls",这两个函数可以自动到环境变量PATH指定的目录里去查找。

字母e是指给可执行文件指定环境变量。在全部6个函数中,只有execle和execve使用了char *envp[]传递环境变量,其它的4个函数都没有这个参数,这并不意味着它们不传递环境变量,这4个函数将把默认的环境变量不做任何修改地传给被执行的应用程序。而execle和execve用指定的环境变量去替代默认的那些。

返回值
与一般情况不同,exec函数族的函数执行成功后不会返回,因为调用进程的实体,包括代码段,数据段和堆栈等都已经被新的内容取代,只有进程ID等一些表面上的信息仍保持原样。调用失败时,会设置errno并返回-1,然后从原程序的调用点接着往下执行

与其他系统调用比起来,exec很容易失败,被执行文件的位置,权限等很多因素都能导致调用失败。因此,使用exec函数族时,一定要加错误判断语句。最常见的错误:
找不到文件或路径,此时errno被设置为ENOENT;
数组argv和envp忘记用NULL结束,此时errno被设置为EFAULT;
没有对要执行文件的运行权限,此时errno被设置为EACCES。


2、应用
如果一个进程想执行另一个程序,它就可以fork或vfork出一个新进程,然后调用任何一个exec函数。
为此,Linux还专门对fork作了优化:通常fork会将调用进程的所有内容原封不动的拷贝到新产生的子进程中去,这些拷贝的动作很消耗时间,而如果fork完之后我们马上就调用exec,那这些辛辛苦苦拷贝来的东西就会被立刻抹掉,这看起来非常不划算,于是人们设计了一种"写时复制(copy-on-write)"技术,使得fork结束后并不立刻复制父进程的内容到子进程,而是到了真正使用时才复制,这样如果下一条语句是exec,它就不会作无用功了。其实"写时复制"还是有复制,进程的mm结构、页表都还是被复制了("写时复制"也必须由这些信息来支撑。否则内核捕捉到CPU访存异常,怎么区分 这是“写时复制”引起的,还是真正的越权访问呢?)。
而vfork就把事情做绝了,所有有关于内存的东西都不复制了,父子进程的内存是完全共享的。但是这样一来又有问题了,虽然用户程序可以设计很多方法来避免父子进程间的访存冲突。但是关键的一点,父子进程共用着栈,这可不由用户程序控制的。一个进程进行了关于函数调用或返回的操作,则另一个进程的调用栈 (实际上就是同一个栈)也被影响了。这样的程序没法运行下去。所以,vfork有个限制,子进程生成后,父进程在vfork中被内核挂起,直到子进程有了自己的内存空间(exec**)或退出(_exit)。并且, 在此之前,子进程不能从调用vfork的函数中返回(同时,不能修改栈上变量、不能继续调用除_exit或exec系列之外的函数,否则父进程的数据可能 被改写)。
尽管限制很多,vfork后马上exec效率会比fork高不少。

  1. /* exec.c */
  2. #include <unistd.h>
  3. void main(void)
  4. {
  5.     char *envp[] = {"PATH=/tmp", "USER=lingdxuyan", "STATUS=testing", NULL};
  6.     char *argv_execv[] = {"echo", "excuted by execv", NULL};
  7.     char *argv_execvp[] = {"echo", "executed by execvp", NULL};
  8.     char *argv_execve[] = {"env", NULL};

  9.     if (fork() == 0)
  10.         if (execl("/bin/echo", "echo", "executed by execl", NULL) < 0)
  11.             perror("Err on execl");

  12.     if (fork() == 0)
  13.         if (execlp("echo", "echo", "executed by execlp", NULL) < 0)
  14.             perror("Err on execlp");

  15.     if (fork() == 0)
  16.         if (execle("/usr/bin/env", "env", NULL, envp) < 0)
  17.             perror("Err on execle");

  18.     if (fork() == 0)
  19.         if (execv("/bin/echo", argv_execv) < 0)
  20.             perror("Err on execv");

  21.     if (fork() == 0)
  22.         if (execvp("echo", argv_execvp) < 0)
  23.             perror("Err on execvp");

  24.     if (fork() == 0)
  25.         if (execve("/usr/bin/env", argv_execve, envp) < 0)
  26.             perror("Err on execve");
  27. }
由于各个子进程执行的顺序无法控制,所以有可能出现一个比较混乱的输出--各子进程打印的结果交杂在一起,而不是严格按照程序中列出的次序。若将程序中fork都改为vfork,则各个exec执行的程序将按序执行。
阅读(3197) | 评论(0) | 转发(2) |
给主人留下些什么吧!~~