子进程与父进程运行不同程序

news2024/9/19 10:44:33

往文件里面写内容，fork在open之前，会接着父进程写的内容写,继承父进程的状态信息，文件描述符一直往下

往文件里面写内容，fork在open之后，分别打开文件，后运行的会覆盖先运行的内容

让低8位有效

进程的终止：8种情况
    1）main 中 return
    2）exit() //库函数 
       c库函数，会执行io库的清理工作，关闭所有 的流，以及所有打开的文件。
       注册清理函数（atexit）。
    3）_exit,_Exit 会关闭所有的已经打开的文件，不执行清理函数。 //系统调用 
    
    //4) 主线程退出  
    //5）主线程调用pthread_exit 
    
    异常终止:
    6）abort()
    7）signal   kill pid
    //8) 最后一个线程被pthread_cancle

僵尸进程:
    进程执行结束但空间未被回收变成僵尸进程

    1.exit     库函数
    退出状态，终止的进程会通知父进程，自己使如何终止的。    
    如果是正常结束（终止），则由exit传入的参数。
    如果是异常终止，则有内核通知异常终止原因的状态。
    任何情况下，父进程都能使用wait，waitpid获得这个状态，以及资源的回收。
    
    
    void exit(int status) 
    exit(1);
    功能:
        让进程退出,并刷新缓存区
    参数：
        status:进程退出的状态
    返回值:
        缺省
    
    EXIT_SUCCESS    0
    EXIT_FAILURE    1

    return  当该关键字出现在main函数中时候可以结束进程
            如果在其他函数中则表示结束该函数。
    
    
    exit -> 刷新缓存区 -> atexit注册的退出函数 -> _exit
    
    2._exit    系统调用
    void _exit(int status);
    功能:
        让进程退出,不刷新缓存区
    参数:
        status:进程退出状态
    返回值:
        缺省

    
             mian（int agc,argv）
{
    main（）；
}             
    
    回调函数
    3.atexit
    int atexit(void (*function)(void));
    功能:
        注册进程退出前执行的函数
    参数:
        function:函数指针
            指向void返回值void参数的函数指针
    返回值:
        成功返回0
        失败返回非0

    当程序调用exit或者由main函数执行return时,所有用atexit
    注册的退出函数,将会由注册时顺序倒序被调用

注意:
   a. 是exit函数调用时，会调atexit函数 
      _exit函数调用时，不会调到atexit
   b. atexit 程序正常结束
      (1).main 返回 //exit 
      (2).exit()        
   c.atexit函数 可以多次注册 
   d.最后"退出清理函数"的调用顺序，与注册顺序相反。
    

3.进程空间的回收
    
    exit(20);----
    void exit(int status);

/系统镜像 
img == 镜像 

exec


       int exec l(const char *path, const char *arg, ...);
       int exec l p(const char *file, const char *arg, ...);
       int exec l e(const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);
       int exec v(const char *path, char *const argv[]);
       int exec v p(const char *file, char *const argv[]);
       int exec v pe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);


int exec l(const char *path, const char *arg, ...);
int exec v(const char *path, char *const argv[]);

l --- list

//ls -l / 

path  ---文件路径 
"/bin/ls"
arg  ---> 要执行的 文件的名字 
"ls"

"-l"
"/"
NULL 表示结束 

v --- vector (向量) victor

p --- path //PATH (可执行文件路径)

execute
exec族（环境变量用NULL作为终止符才能在子程序中运行）
用fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序（但有可能执行不同的代码分支），
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，该进程的
用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建
新进程，所以调用exec前后该进程的id并未改变。
其实有六种以exec开头的函数，统称exec函数：
vector
ls -l -i list 
execl("/bin/ls","-l","-i",NULL);
execlp("ls","-l","-i",NULL);

#include <unistd.h>
int execl(const char *path, const char *arg, ...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);

key=value
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);

int execve(const char*path,char*const argv[],char*const evnp[]);
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
echo $PATH
PATH= 
int execvp(const char *file, char *const argv[]);


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

这些函数的区别
    1），前4个使用路径名作为参数，后面两个使用文件名做参数
    当filename中，含有/时视为路径名，否则就按PATH变量，在指定目录下查找可执行文件。
    2）相关的参数表传递
    l表示list，v表示vector
    execl,execlp,execle,需要将参数一个一个列出，并以NULL结尾。
    execv，execvp，execve，需要构造一个参数指针数组，然后将数组的地址传入。

    3）以e结尾的函数，可以传入一个指向环境字符串的指针数组的指针。其他未指定环境变量，使用父进程继承过来的。
execve 是真正的系统调用
这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行，不再返回，如果调用出错
则返回-1，所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。

char *const ps_argv[] ={"ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL};
char *const ps_envp[] ={"PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", NULL};
execl("/bin/ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL);
execv("/bin/ps", ps_argv);
execle("/bin/ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL, ps_envp);
execve("/bin/ps", ps_argv, ps_envp);

在 C 语言中，当你使用 exec* 系列函数（如 execve, execl, execle, execvp, execvpe 等）来执行一个新的程序时，环境变量通常需要以 NULL 指针作为数组的终止符。这是因为 exec* 函数期望环境变量以一个字符串数组的形式传递，并且这个数组的最后一个元素必须是 NULL 指针。为什么需要 NULL 终止符1. 数组的边界：•在 C 语言中，数组的边界通常通过 NULL 指针来确定。NULL 指针作为数组的最后一个元素，告诉函数处理到此处为止。2. 环境变量的格式：•环境变量通常是以字符串数组的形式传递给程序的。每个环境变量本身是一个字符串，例如 "VAR=value"。为了指示环境变量数组的结束，需要一个 NULL 指针。
execlp("ps", "ps", "-o", "pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm", NULL);
execvp("ps", ps_argv);

-----------------------------
注意:
路径加文件名
1.excle 
  带l的默认会搜索，当前路径下。
2.带p的只搜索 
  只搜索PATH系统环境变量
-----------------------------


       int exec l  (const char *path, const char *arg, ...);
       int exec l p (const char *file, const char *arg, ...);
       int exec l e (const char *path, const char *arg,..., char * const envp[]);
       int exec v  (const char *path, char *const argv[]);
       int exec v p (const char *file, char *const argv[]);
       int exec v p e(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);


(1).带l  vs 带 v 

      
    int execl  (const char *path, const char *arg, ...); //list 
    int execv  (const char *path, char *const argv[]);//vector --- 


功能:
    执行一个文件 (可执行文件 a.out / 1.sh )
     image 映像/镜像
 
 text|data|bss|堆 栈|环境变量及命令行参数 + pcb
 
   用新进程的 镜像 替换 调用进程的 镜像 
参数:
  @path   要执行的文件的路径(包含可执行文件的名字)
   
  eg:
      ls       
      /bin/ls 
      
  @arg   表示 可执行文件的文件名 

     ls  
    
  ... 可变参数 
 
 
 ls -l / 
 
 最后写一个NULL 表示结束 
 
 ls -l /
 
 execl("/bin/ls","ls","-l","/",NULL);

区别:
    在于，参数传递的方式不同，
    l --- list ---参数逐个列举 
    eg：
     execl("/bin/ls","ls","-l","/",NULL);
    v ---vector --- 参数组织成 指针数组的形式 
    eg:
      char *const arg[] = {"ls","-l","/",NULL};
      execv("/bin/ls",arg);
      

2). p vs e
int execl   (const char *path, const char *arg, ...); //list 
int execv   (const char *path, char *const argv[]);//vector --- 
int execl p (const char *file, const char *arg, ...);
int execv p (const char *file, char *const argv[]);

int execl  e (const char *path, const char *arg,...,   char * const envp[]);
int execvp e(const char *file, char *const argv[]  ,   char * const envp[]);
p --- path ->PATH (环境变量 --- 都是可执行文件的路径)

带p 表示可执行文件的寻找方式，是从系统的环境变量PATH中的路径下面去找
带e 表示的是可以给要执行的 新程序 传递需要的 环境变量 

extern char **environ; //系统的环境变量信息 的指针数组的首地址 

int execle (const char *path, const char *arg,...,   char * const envp[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[]  ,   char * const envp[]);


            [                    ] //字符串的的 首地址 
            ["HOME"="/linux/home"]
            ["shell"="/bin/bash" ]
            ...
            

真正的系统调用:
execve  
      

进程执行:
//1.父进程干相同的事情 
   fork 
   
   eg:
   12306 
//2.创建的子进程 
    进行新程序的执行 
    fork + exec 

    bash 
     |
    vfork
    / \
bash(f) bash+exec(a.out)   //virtual (虚拟) 


 eg：
    shell 
    

思考:
    
   效率? --- 高 
   
   提高效率？ 

|系统信息|  
----------
|栈      |
|堆      |
----------
| bss    |
----------
|data    |
----------  
| text   |  <----->
---------- 
      
copy-on-write (当写(修改)的时候 拷贝) //写时拷贝

尽可能提高进程创建的效率。




 


 


 

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