Основы программирования в Linux

Мэтью Нейл

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[]);

Эти функции делятся на два вида.

execl

,

execlp

и

execle

принимают переменное число аргументов, заканчивающихся указателем

null

. У

execv

и

execvp

второй аргумент — массив строк. В обоих случаях

новая программа стартует с заданными аргументами, представленными в массиве

argv

, передаваемом функции

main

.

Эти функции реализованы, как правило, с использованием

execve

, хотя нет обязательных требований на этот счет.

Функции, имена которых содержат суффикс

p

, отличаются тем, что ищут переменную окружения

PATH

для определения исполняемого файла новой программы. Если эта переменная не позволяет найти нужный файл, необходимо передать функции как параметр абсолютное имя файла, включающее каталоги.

Передать значение окружению программы может глобальная переменная

environ

. Другой вариант — дополнительный аргумент в функциях

execle

и

execve

, способный передавать строки, используемые как окружение новой программы.

Если вы хотите применить функцию

exec

для запуска программы

ps

, можно выбирать любую функцию из семейства

exec

, как показано в вызовах приведенного далее фрагмента программного кода:

#include <unistd.h>

/* Пример списка аргументов */

/* Учтите, что для argv[0] необходимо имя программы */

char *const ps_argv[] = {"ps", "ax", 0};

/* He слишком полезный пример окружения */

char *const ps_envp[] = {"PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", 0};

/* Возможные вызовы функций exec */

execl("/bin/ps", "ps", "ax", 0);

/* предполагается, что ps в /bin */

execlp("ps", "ps", "ax", 0);

/* предполагается, что /bin в PATH */

execle("/bin/ps", "ps", "ax", 0, ps_envp);

/* передается свое окружение */

execv("/bin/ps", ps_argv);

execvp("ps", ps_argv);

execve("/bin/ps", ps_argv, ps_envp);

А теперь выполните упражнение 11.2.

Упражнение 11.2. Функция

execlp

Давайте изменим пример и используем вызов

execlp

:

#include <unistd.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main {

 printf("Running ps with execlp\n");

 execlp("ps", "ps", "ax", 0);

 printf("Done.\n");

 exit(0);

}

Когда

вы выполните эту программу, рехес.с, то получите обычный вывод команды

ps

, но без сообщения

Done

. Кроме того, обратите внимание на то, что в выводе нет процесса с именем

рехес

:

$ ./рехес

Running ps with execlp

 PID TTY STAT TIME COMMAND

1 ? S 0:03 init [5]

...

1262 pts/1 Ss 0:00 /bin/bash

1273 pts/2 S 0:00 su -

1274 pts/2 S+ 0:00 -bash

1463 pts/1 SN 0:00 oclock

1465 pts/1 S 0:01 emacs Makefile

1514 pts/1 R+ 0:00 ps ax

Как это работает

Программа выводит первое сообщение и затем вызывает функцию

execlp

, которая ищет каталоги, заданные в переменной окружения

PATH

для обнаружения программы

ps

. Далее она выполняет команду вместо программы

рехес

, запустив ее так, как будто вы ввели команду командной оболочки

$ ps ax

Когда

ps

завершается, вы получаете новую строку приглашения командной оболочки. Возврата в программу

рехес

не происходит, поэтому второе сообщение не выводится. PID нового процесса тот же, что и у исходного, то же самое можно сказать о PID родительского процесса и значении

nice

. В сущности, происходит следующее: выполняющаяся программа запустила на выполнение новый код и новый исполняемый файл, заданный в вызове функции

exec

.

Существует ограничение для общего размера списка аргументов и окружения процесса, запускаемого функциями

exec

. Оно задается в переменной

ARG_MAX

и в системах Linux равно 128 Кбайт. В других системах может задаваться меньший предельный размер, что способно порождать проблемы. Стандарт POSIX гласит, что

ARG_MAX

должна быть не менее 4096 байтов.

Функции

exec

, как правило, не возвращаются в программу до тех пор, пока не возникла ошибка, в этом случае задается переменная

errno

и функция

exec

возвращает -1.

Новые процессы, запущенные exec, наследуют многие свойства исходного процесса. В частности, открытые файловые дескрипторы остаются открытыми в новом процессе, пока не установлен их флаг

FD_CLOEXEC

(close on exec) (подробную информацию см. в описании системного вызова

fcntl

в главе 3). Любые открытые в исходном процессе потоки каталогов закрываются.

Дублирование образа процесса

Для применения процессов, выполняющих несколько функций одновременно, можно либо использовать потоки, обсуждаемые в главе 12, либо создавать в программе полностью отдельный процесс, как делает

init

, вместо замещения текущего потока исполнения, как в случае применения функции

exec

.