目录

一、什么是程序替换

1.1程序替换的原理

1.2更改为多进程版本

二、各种exe接口

2.2execlp

 ​编辑

2.2execv

2.3execle、execve、execvpe

---

一、什么是程序替换

1.1程序替换的原理

就相当于在执行一个程序时，要从磁盘中将新的数据和代码加载到内存中，将老程序的数据和代码替换掉，这个现象就叫做程序替换。程序替换过程中并没有创建新的进程，而作为用户我们没有资格去直接进行程序替换，所以如果想实现程序替换，就必须使用系统调用execl。

即pcb这个内核数据结构不换，代码和数据换了。

第一个参数*Path是要寻找的程序，第二个参数*arg表示你想如何执行，而最后的...是可变参数列表。

我们可以通过这个指令来对ls指令进行模拟。

可以看到 ls命令很顺利的执行了，可pccontrol.c最后一个一个printf却没有执行，这是为什么呢？

答案很简单，因为程序被替换了。

execl只有失败返回没有成功返回。 比如给定一个不存在的路径。此时执行完毕后如果去echo $?就可以看到错误码为1。如果成功替换完成，不创建新的进程。

 而我们创建一个进程，是先创建PCB、地址空间、页表，然后再把程序加载到内存，而程序替换所做的工作就是加载。

1.2更改为多进程版本

 我们也可以创建一个子进程，让子进程去进行程序替换，这样父进程就可以得到运行结果，因为进程具有独立性，创建子进程后，当要让子进程去进行程序替换时就会发生写实拷贝，开辟新的空间，这样就不会影响父进程。

所以我们的shell运行原理我们也可以类推出来，当我们在shell中输入指令时，就会创建一个子进程，然后shell去wait等待子进程，子进程进行程序替换发生写时拷贝开辟新的空间，然后去执行。

二、各种exe接口

我们可以看到，一共有6个接口， 加上execv一共有7个接口。

2.2execlp

 

execlp，最后为p（PATH）的不需要告诉操作系统绝对路径，只需要告诉文件名。系统进行替换时会自动去PATH环境变量中查找。

 

最后的执行结果和execl是一样的 。

2.2execv

第一个参数是绝对或相对路径，第二个参数是argv，即命令行参数表，类似于main函数的参数。

而exec结尾为l表示list，即将元素以链表的形式传。

而v结尾表示vector，即以数组形式传。

execvp类比于上面的execlp

exec*可以执行系统的指令，也可以执行自己的程序，无论是什么语言，都可以在linux下跑。因为所有的语言运行之后都是进程。

2.3execle、execve、execvpe

区别就是最后带上了环境变量的一个参数。

首先如果不使用带环境变量的调用，可以通过显示传的方式传给操作系统。我们也可以在C语言写的程序中去通过传参给一段C++ 代码编译成的可执行程序。

通过以上我们可以看到，通过子进程完成了进程切换成功运行了mytest文件并且将命令行参数传给了mytest的argv，父进程也成功回收了子进程。

---

以上传了命令行参数，那环境变量该如何传给要替换的程序呢？

当我们不显示去传环境变量表时会发生什么呢？ 

子进程默认可以通过地址空间继承的方式，让所有子进程拿到环境变量。

进程程序替换，不会替换环境变量数据。

1.如果我们想让子进程继承全部的环境变量，直接就能拿到

2.如果单纯新增的话使用putenv("GA=AAAAAA");

3.如果想设置全新的环境变量，就可以用到execle

---

再次运行，环境变量就变成我们设置的全新的环境变量了，也叫覆盖方式。

 而这么多的接口功能上基本上不存在太大的差异，只是传参的区别以及使用方式不同，而程序替换真正的系统调用只有一个，就是上图所示的execve，其余所有的调用都是封装了execve。