Linux 进程替换

news2024/12/27 11:30:48

一、进程替换

把一个进程替换为另外一个进程。对于进程，如果单纯只看复制或者单纯只看替换，没有太大的意义。将复制和替换结合在一起（fork+exec），就是系统去产生一个全新进程的一种方式。

将复制和替换结合在一起（fork+exec）：
先fork，使系统中多出一个进程，默认情况下，fork之后，父进程和子进程的代码都一样，子进程是父进程的一个副本，那么把整个副本替换掉，不会影响父进程，这样就产生了一个全新的进程。所以说系统中的所有新进程并不是直接创建出来的，而是通过fork+exec先复制再替换产生的。这样做的原因是，fork有一个特点，它会把父进程的信息继承给子进程，然后exec进行替换的时候把需要的信息留下，不需要的信息替换掉就可以了，如果是直接创建一个进程，有些信息需要填充，不像复制把父进程的资源复制了一份给了子进程。

二、exec方法

exec系列替换过程：pcb使用替换以前的，只修改了进程的名字，进程实体更换。

1、exec系列的方法

exec系列有多个方法，多个方法在功能本质上没有区别，只是为了适应在不同情况下更加便于使用，所以参数表示形式略有不同，本质上没有任何区别。
（1）int execl(const char* path, const char * arg,...);
（2）int execlp(const char* file, const char * arg,...);
（3）int execle(const char* path, const char * arg,...,char* const envp[]);
（4）int execv(const char * path, char* const argv[]);
（5）int execvp(const char * file, char* const argv[]);
（6）int execve(const char * path, char* const argv[],char* const envp[]);
前5个方法是库函数，最后一个方法是系统调用，前5个方法最终都调用了execve去完成的。

参数解释：
*path：新替换的程序的路径名称
*arg：传给新程序主函数的第一个参数，一般为程序的名字
*arg后面：是剩余参数列表，参数个数可变，必须以空指针作为最后一个参数

替换成功没有返回值，替换失败才有返回值，因为替换成功就变成了因为一个进程，没被替换之前的进程就消失了。

【例1】execl的应用举例，以ps替换当前程序为例

代码如下：

在这里插入图片描述

编译运行以上代码：

在这里插入图片描述

由结果可以看出，ps的pid是6331，程序输出的没有被ps替换之前的main程序的pid也是6331。所以可以得出结论，替换的是进程的实体，在替换之后pid是不发生变化的。替换之后，main程序就没有了。printf("替换失败\n");这一行代码是不会被输出的，因为替换成功之后，当前进程main就会直接消失，系统就将它销毁了，直接将ps装载起来了，将main成功替换为ps之后，会从ps的第一行代码开始执行，我们看到的也就是ps这个程序执行的结果。

【例2】execlp的应用举例，以ps替换当前程序为例

execlp中的p就是path，它相当于环境变量的意思，环境变量中就指定了可执行程序在那个位置存放着。所以使用execlp的时候第一个参数为替换掉当前进程的新进程的名称，不需要写路径，它自己会在环境变量path的相关位置帮我们去寻找。

代码如下：

在这里插入图片描述