【lesson16】进程控制之进程替换（1）

进程替换是什么？

我们知道fork()之后，父子进程各自执行父进程的一部分代码，如果子进程就想执行一个全新的程序呢？

以前：父子代码共享，数据写时拷贝各自一份

如果子进程想要有自己的代码呢？
我们可以用进程的程序替换来完成以上功能。

程序替换：是通过特定的接口，找到磁盘上的一个权限程序（代码+数据），把它加载到调用进程的物理内存中。
原理：

所以想进行程序替换我们只要将新的磁盘上的程序加载到内存，并和当前的进程页表重新建立映射关系即可。

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。

所以进程替换没有创建新的进程，因为OS并没有为该程序创建新的task_struct，用的全部都是之前程序的task_struct。

进程替换怎么用？

不创建子进程时使用

函数介绍：

可变参数列表：可以传入不定个数个参数。

我们在命令行上怎么执行的在这里就一个一个怎么填。
例如：ls -a -l 就直接填入"ls",‘’-a’',“-l”。
代码演示：
首先要知道ls的路径

#include <stdio.h>      
#include <unistd.h>      
                                             
int main()                                   
{                                            
  printf("当前进程的开始代码\n");            
  execl("/usr/bin/ls","ls",NULL);    
    
                                                                                                                                                                        
  printf("当前进程的结束代码\n");    
  return 0;                          
} 

运行结果对比

我们看到确实可以查出来
再多传几个查看一下

#include <stdio.h>      
#include <unistd.h>      
      
int main()      
{      
  printf("当前进程的开始代码\n");      
  //execl("/usr/bin/ls","ls",NULL);      
  execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l",NULL);    

                                                                                                                                                                        
  printf("当前进程的结束代码\n");      
  return 0;              
}

运行结果：

系统自身运行结果：

这里大家肯会有个一行为什么最后要传一个NULL因为execl函数是可变参数列表，所以我们要传一个NULL来告知它参数已经传递完毕。

这里大家肯会有疑惑为什么系统使用ls时查出来的信息是带颜色的，而自己查出来时并没有。
其实是系统起了别名：
我们知道多传递一个==–color=auto==参数列表即可

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
    
int main()    
{    
  printf("当前进程的开始代码\n");    
  //execl("/usr/bin/ls","ls",NULL);    
  execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l","--color=auto",NULL);                                                                                                              
    
    
  printf("当前进程的结束代码\n");    
  return 0;    
}

这里我就有一个问题了，我们代码后面不是有printf吗？为什么没有打印呢？

因为execl是程序替换，调用该函数成之后，会将当前进程的所有代码和数据都进行替换，包括已经执行的代码和未执行的代码。
所以一旦调用成功execl，后续所有代码，全部不会执行！
测试一下如果调用失败，我们后续代码会执行吗？
我们传入一个根本不存在的执行试一下

#include <stdio.h>    
#include <unistd.h>    
    
int main()    
{    
  printf("当前进程的开始代码\n");    
  //execl("/usr/bin/ls","ls",NULL);    
  execl("/usr/bin/lss","lss","-a","-l","--color=auto",NULL);    
    
    
  printf("当前进程的结束代码\n");    
  return 0;                                                                                                                                                             
}   

我们这里看到execl函数调用失败之后，确实后续代码成功的输出，并没有被替换。

**execl为什么调用成功了，为什么不用它的返回值呢？**因为根本就不需要，返回值毫无用处，execl调用成功是会把自己都替换掉。

#include <stdio.h>      
#include <unistd.h>                                                           
#include <stdlib.h>      
    
int main()    
{    
  printf("当前进程的开始代码\n");    
  //execl("/usr/bin/ls","ls",NULL);    
  execl("/usr/bin/ls","ls","-a","-l","--color=auto",NULL);                                                                                                              
  exit(1);                                               
                                                         
  printf("当前进程的结束代码\n");                        
  return 0;                                              
}

我们可以看到这里的退出码是0，而不是1.