進(jìn)程控制開發(fā)之：Linux進(jìn)程控制編程
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（4）函數(shù)使用注意點。
fork()函數(shù)使用一次就創(chuàng)建一個進(jìn)程，所以若把fork()函數(shù)放在了ifelse判斷語句中則要小心，不能多次使用fork()函數(shù)。
小知識 | 由于fork()完整地復(fù)制了父進(jìn)程的整個地址空間，因此執(zhí)行速度是比較慢的。為了加快fork()的執(zhí)行速度，有些UNIX系統(tǒng)設(shè)計者創(chuàng)建了vfork()。vfork()也能創(chuàng)建新進(jìn)程，但它不產(chǎn)生父進(jìn)程的副本。它是通過允許父子進(jìn)程可訪問相同物理內(nèi)存從而偽裝了對進(jìn)程地址空間的真實拷貝，當(dāng)子進(jìn)程需要改變內(nèi)存中數(shù)據(jù)時才復(fù)制父進(jìn)程。這就是著名的“寫操作時復(fù)制”（copy-on-write）技術(shù)。 現(xiàn)在很多嵌入式Linux系統(tǒng)的fork()函數(shù)調(diào)用都采用vfork()函數(shù)的實現(xiàn)方式，實際上uClinux所有的多進(jìn)程管理都通過vfork()來實現(xiàn)。 |
2．exec函數(shù)族
（1）exec函數(shù)族說明。
fork()函數(shù)是用于創(chuàng)建一個子進(jìn)程，該子進(jìn)程幾乎復(fù)制了父進(jìn)程的全部內(nèi)容，但是，這個新創(chuàng)建的進(jìn)程如何執(zhí)行呢？這個exec函數(shù)族就提供了一個在進(jìn)程中啟動另一個程序執(zhí)行的方法。它可以根據(jù)指定的文件名或目錄名找到可執(zhí)行文件，并用它來取代原調(diào)用進(jìn)程的數(shù)據(jù)段、代碼段和堆棧段，在執(zhí)行完之后，原調(diào)用進(jìn)程的內(nèi)容除了進(jìn)程號外，其他全部被新的進(jìn)程替換了。另外，這里的可執(zhí)行文件既可以是二進(jìn)制文件，也可以是Linux下任何可執(zhí)行的腳本文件。
在Linux中使用exec函數(shù)族主要有兩種情況。
n 當(dāng)進(jìn)程認(rèn)為自己不能再為系統(tǒng)和用戶做出任何貢獻(xiàn)時，就可以調(diào)用exec函數(shù)族中的任意一個函數(shù)讓自己重生。
n 如果一個進(jìn)程想執(zhí)行另一個程序，那么它就可以調(diào)用fork()函數(shù)新建一個進(jìn)程，然后調(diào)用exec函數(shù)族中的任意一個函數(shù)，這樣看起來就像通過執(zhí)行應(yīng)用程序而產(chǎn)生了一個新進(jìn)程（這種情況非常普遍）。
（2）exec函數(shù)族語法。
實際上，在Linux中并沒有exec()函數(shù)，而是有6個以exec開頭的函數(shù)，它們之間語法有細(xì)微差別，本書在下面會詳細(xì)講解。
下表7.3列舉了exec函數(shù)族的6個成員函數(shù)的語法。
表7.3 exec函數(shù)族成員函數(shù)語法
所需頭文件 | #includeunistd.h> |
函數(shù)原型 | intexecl(constchar*path,constchar*arg,...) |
intexecv(constchar*path,char*constargv[]) | |
intexecle(constchar*path,constchar*arg,...,char*constenvp[]) | |
intexecve(constchar*path,char*constargv[],char*constenvp[]) | |
intexeclp(constchar*file,constchar*arg,...) | |
intexecvp(constchar*file,char*constargv[]) | |
函數(shù)返回值 | -1：出錯 |
這6個函數(shù)在函數(shù)名和使用語法的規(guī)則上都有細(xì)微的區(qū)別，下面就可執(zhí)行文件查找方式、參數(shù)表傳遞方式及環(huán)境變量這幾個方面進(jìn)行比較。
n 查找方式。
讀者可以注意到，表7.3中的前4個函數(shù)的查找方式都是完整的文件目錄路徑，而最后2個函數(shù)（也就是以p結(jié)尾的兩個函數(shù)）可以只給出文件名，系統(tǒng)就會自動按照環(huán)境變量“$PATH”所指定的路徑進(jìn)行查找。
n 參數(shù)傳遞方式。
exec函數(shù)族的參數(shù)傳遞有兩種方式：一種是逐個列舉的方式，而另一種則是將所有參數(shù)整體構(gòu)造指針數(shù)組傳遞。
在這里是以函數(shù)名的第5位字母來區(qū)分的，字母為“l”（list）的表示逐個列舉參數(shù)的方式，其語法為char*arg；字母為“v”（vertor）的表示將所有參數(shù)整體構(gòu)造指針數(shù)組傳遞，其語法為*constargv[]。讀者可以觀察execl()、execle()、execlp()的語法與execv()、execve()、execvp()的區(qū)別。它們具體的用法在后面的實例講解中會具體說明。
這里的參數(shù)實際上就是用戶在使用這個可執(zhí)行文件時所需的全部命令選項字符串（包括該可執(zhí)行程序命令本身）。要注意的是，這些參數(shù)必須以NULL表示結(jié)束，如果使用逐個列舉方式，那么要把它強(qiáng)制轉(zhuǎn)化成一個字符指針，否則exec將會把它解釋為一個整型參數(shù)，如果一個整型數(shù)的長度char*的長度不同，那么exec函數(shù)就會報錯。
n 環(huán)境變量。
exec函數(shù)族可以默認(rèn)系統(tǒng)的環(huán)境變量，也可以傳入指定的環(huán)境變量。這里以“e”（environment）結(jié)尾的兩個函數(shù)execle()和execve()就可以在envp[]中指定當(dāng)前進(jìn)程所使用的環(huán)境變量。
表7.4是對這4個函數(shù)中函數(shù)名和對應(yīng)語法的小結(jié)，主要指出了函數(shù)名中每一位所表明的含義，希望讀者結(jié)合此表加以記憶。
表7.4 exec函數(shù)名對應(yīng)含義
前4位 | 統(tǒng)一為：exec | |
第5位 | l：參數(shù)傳遞為逐個列舉方式 | execl、execle、execlp |
v：參數(shù)傳遞為構(gòu)造指針數(shù)組方式 | execv、execve、execvp | |
第6位 | e：可傳遞新進(jìn)程環(huán)境變量 | execle、execve |
p：可執(zhí)行文件查找方式為文件名 | execlp、execvp | |
（3）exec使用實例。
下面的第一個示例說明了如何使用文件名的方式來查找可執(zhí)行文件，同時使用參數(shù)列表的方式。這里用的函數(shù)是execlp()。
/*execlp.c*/
#includeunistd.h>
#includestdio.h>
#includestdlib.h>
intmain()
{
if(fork()==0)
{
/*調(diào)用execlp()函數(shù)，這里相當(dāng)于調(diào)用了ps-ef命令*/
if((ret=execlp(ps,ps,-ef,NULL))0)
{
printf(Execlperrorn);
}
}
}
在該程序中，首先使用fork()函數(shù)創(chuàng)建一個子進(jìn)程，然后在子進(jìn)程里使用execlp()函數(shù)。讀者可以看到，這里的參數(shù)列表列出了在shell中使用的命令名和選項。并且當(dāng)使用文件名進(jìn)行查找時，系統(tǒng)會在默認(rèn)的環(huán)境變量PATH中尋找該可執(zhí)行文件。讀者可將編譯后的結(jié)果下載到目標(biāo)板上，運行結(jié)果如下所示：
$./execlp
PIDTTYUidSizeStateCommand
1root1832Sinit
2root0S[keventd]
3root0S[ksoftirqd_CPU0]
4root0S[kswapd]
5root0S[bdflush]
6root0S[kupdated]
7root0S[mtdblockd]
8root0S[khubd]
35root2104S/bin/bash/usr/etc/rc.local
36root2324S/bin/bash
41root1364S/sbin/inetd
53root14260S/Qtopia/qtopia-free-1.7.0/bin/qpe-qws
54root11672Squicklauncher
65root0S[usb-storage-0]
66root0S[scsi_eh_0]
83root2020Rps-ef
$env
……
PATH=/Qtopia/qtopia-free-1.7.0/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
……
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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