二十五、Linux 进程与信号---exec函数

25.1 介绍

  • 在用 fork 函数创建子进程后,子进程往往要调用一种 exec 函数以执行另一个程序
  • 当进程调用一种 exec 函数时,该进程完全由新程序代换,替换原有进程的正文,而新程序则从其 main 函数开始执行。因为调用 exec 并不创建新进程,所以前后的进程 ID 并未改变。exec 只是用另一个新程序替换了当前进程的正文、数据、堆和栈段。
  • exec 函数族也称为代码替换函数族

25.1.1 函数说明

 #include <unistd.h>
int execl(const char * path,const char * arg,....);
int execv (const char * path, char * const argv[ ]);
int execle(const char * path,const char * arg,....,char *const envp[]);
int execve(const char * filename,char * const argv[ ],char * const envp[ ]);
int execvp(const char *file ,char * const argv []);
int execlp(const char * file,const char * arg,……);
  • 函数功能:
    • execl()用来执行参数 path 字符串所代表的文件路径,接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0)、argv[1]……,最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。
    • execv() 用来执行参数 path 字符串所代表的文件路径,与 execl() 不同的地方在于 execve() 只需两个参数,第二个参数利用数组指针来传递给执行文件。

    • execle() 是用来执行参数 path 字符串所代表的文件路径,并为新程序复制最后一个参数所指示的环境变量。接下来的参数代表执行该文件时传递过去的argv(0)、argv[1]……,最后一个参数必须用空指针(NULL)作结束。
    • execve()用来执行参数 filename 字符串所代表的文件路径,第二个参数系利用数组指针来传递给执行文件,最后一个参数则为传递给执行文件的新环境变量数组。
    • execvp()会从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file 的文件名,找到后便执行该文件,然后将第二个参数argv传给该欲执行的文件。
    • execlp() 会从 PATH 环境变量所指的目录中查找符合参 file 的文件名,找到后便执行该文件,然后将第二个以后的参数当做该文件的 argv[0]、argv[1]……,最后一个参数必须用空指针 (NULL) 作结束。  
  • 返回值
    • 出错返回 -1,错误码存放,成功则不返回  
  • 错误码
    • EACCES
      • 欲执行的文件不具有用户可执行的权限。 
      • 欲执行的文件所属的文件系统是以 noexec 方式挂上。
      • 欲执行的文件或 script 翻译器非一般文件。
    • EPERM 
      • 进程处于被追踪模式,执行者并不具有 root 权限,欲执行的文件具有 SUID 或 SGID 位。
      • 欲执行的文件所属的文件系统是以 nosuid 方式挂上,欲执行的文件具有 SUID 或 SGID 位元,但执行者并不具有 root 权限。
    • E2BIG 参数数组过大
    • ENOEXEC 无法判断欲执行文件的执行文件格式,有可能是格式错误或无法在此平台执行。
    • EFAULT 参数 filename 所指的字符串地址超出可存取空间范围。
    • ENAMETOOLONG 参数 filename 所指的字符串太长。
    • ENOENT 参数 filename 字符串所指定的文件不存在。
    • ENOMEM 核心内存不足
    • ENOTDIR 参数 filename 字符串所包含的目录路径并非有效目录
    • EACCES 参数 filename 字符串所包含的目录路径无法存取,权限不足
    • ELOOP 过多的符号连接
    • ETXTBUSY 欲执行的文件已被其他进程打开而且正把数据写入该文件中
    • EIO I/O 存取错误
    • ENFILE 已达到系统所允许的打开文件总数。
    • EMFILE 已达到系统所允许单一进程所能打开的文件总数。
    • EINVAL 欲执行文件的ELF执行格式不只一个PT_INTERP节区
    • EISDIR ELF翻译器为一目录
    • ELIBBAD ELF翻译器有问题
  • 注意点
    • execve 函数为系统调用,其余为库函数。执行 execve 函数后面的代码不执行
    • execlp 和 execvp 函数中的 path,相对和绝对路径均可使用,其他四个函数中的 path 只能使用绝对路径。相对路径一定要在进程环境表对应的 PATH 中。
    • argv 参数为新程序执行 main 函数中传递的  argv 参数,最后一个元素为 NULL
    • envp 为进程环境表  
  • 六个函数都使以 "exec"四个字母开头的,后面的字母表示了其用法上的区别:
    • 带有字母 " l " 的函数,表明后面的参数列表是要传递给程序的参数列表,参数列表的第一个参数必须是 要执行的程序,最后一个参数必须是 NULL
    • 带有字母 “ p ”的函数,第一个参数可用是相对路径或程序名,如果无法立即找到要执行的程序,那么就在环境变量 PATH 指定的路径中搜索。其他函数的第一个参数必须是绝对路径
    • 带有字母 " v "的函数,表明程序的参数列表通过一个字符串数组来传递。这个数组和最后传递给程序的 main 函数的字符串数据 argv 完全一样。第一个参数必须是程序名,最后一个参数也必须是 NULL
    • 带有字母 " e " 的函数,用户可用自己设置程序接收一个设置环境变量的数组

  六个函数之间的关系如下:  

  二十五、Linux 进程与信号---exec函数

25.2 例子

 #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h> char *cmd1 = "cat"; //相对路径
char *cmd2 = "/bin/cat";//绝对路径
char *argv1 = "/etc/passwd";
char *argv2 = "/etc/group"; int main(void)
{
pid_t pid;
if((pid = fork()) < ){
perror("fork error");
exit();
} else if(pid == ) {
//子进程调用 exec 函数执行新的程序
//execl 不带 p 需要用绝对路径的
if(execl(cmd2, cmd1, argv1, argv2, NULL) < ) {
perror("execl error");
exit();
} else {
printf("execl %s success\n", cmd1);
}
} wait(NULL);
printf("=================================\n"); if((pid = fork()) < ){
perror("fork error");
exit();
} else if(pid == ) { char *argv[] = {cmd1, argv1, argv2, NULL};
if(execvp(cmd1, argv) < ) {
perror("execl error");
exit();
} else {
printf("execvp %s success\n", cmd1);
}
} wait(NULL);
printf("=================================\n");
return ;
}

  

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