Question

我是C语言的初学者，但我在理解C语言中的execve函数以调用子进程来加载和运行可执行对象文件方面感到很苦。

我们知道execve仅在出现诸如找不到文件名之类的错误时才返回到调用程序，因此它被调用一次，永不返回。

这是我的问题，如果我们派生一个子进程来调用execve，但是由于execve永不返回，那么如果一切正常，它将始终执行某些操作，这意味着该子进程将永远不会执行被终止，那么父进程如何获得此子进程？下面是示例代码

if ((pid = Fork()) == 0) { /* Child runs user job */
   if (execve(argv[0], argv, environ) < 0) {      -------->line 2
      printf("%s: Command not found.\n", argv[0]);
      exit(0);
   }
}

/* Parent waits for foreground job to terminate */
if (waitpid(pid, &status, 0) < 0) {  ------------> but the child process never terminated
   printf("waitpid error");
}

那么在第2行中，execve(argv[0], argv, environ)永不返回，因此子进程永不终止吗？

Answer 1

您的程序foo将启动一些子进程来运行其他程序bar，并且您希望它使用基本系统调用fork和execve

让我们调用您最初的foo进程 p1 。（这代表一些pid。）

首先，您将呼叫fork。这样会创建 p1 的子进程，该子进程正在运行foo的另一个实例 将该子进程称为 p1.1 。

p1.1 正在运行foo。但是您想运行bar。因此，在 p1.1 中，foo立即调用execve(path/to/bar ...)。这将用foo的实例替换 p1.1 正在运行的bar的实例。那你的子进程 p1.1 根据需要正在运行bar。

对此有所了解：-

execve(path/to/bar ...)不会在新的子过程中以开始bar p1.1 ，并使 p1.1 仍在运行foo的后叉实例。相反，execve(path/to/bar ...) 替换 foo实例与bar实例在进程 p1.1 中。在fork之后但在execve之前，我们有：

p1[foo] -> p1.1[foo]

在execve之后，我们有：

p1[foo] -> p1.1[bar]

不是：

p1[foo] -> p1.1[foo] -> p1.1.1[bar]

然后您会看到execve 无法将成功返回给其调用者 p1.1 [foo]，因为如果execve成功，则 p1.1 [foo] 不再存在。当然，execve无法将成功返回给 p1 [foo]，因为 p1 [foo] 没有调用它。

由于execve永不返回，如果一切正常，它将始终执行某事

不。 execve用 p1.1 [bar]替换 p1.1 [foo]，并且不返回，因为调用者不再存在。然后 p1.1 [bar]运行直到终止。

p1.1 [bar]迟早会以一种方式终止 any 程序终止：它将运行到正常的exit为止，否则它将终止被信号杀死，或者可能调用自己的意志abort。

父进程（ p1 ）如何获得此子进程（ p1.1 ）？

首先，不必。一旦 p1 [foo]启动了 p1.1 ，它可以，如果那是您想要的，就不用管 p1.1 了，继续从事其他业务（如果有），最后是exit。如果 p1 在 p1.1 之前终止，则 p1.1 成为orphan process。 init process立即将孤立过程作为孩子。所以如果在此期间没有任何终止操作，则init终止时，系统将关闭 p1.1 。

但是很可能您不想遗弃孤儿，而您要做希望foo知道孩子bar的退出状态。在这种情况下， p1 [foo]迟早必须致电wait/waitpid来学习 p1.1 结束，然后采取相应行动。

与此同时， p1 [foo]可能正在与 p1.1 [bar]进行一些通信 inter-process communication的形式。和/或 p1 [foo]可能注意 p1.1 [bar]尚未结束的经过时间。通过其中一种或多种方式， p1 [foo]可能会确定 p1.1 [bar]遇到了麻烦，已经持续了太长时间，因此决定自行kill p1.1 。当 p1.1 被杀死时-无论是谁-或以自己的意愿结束，wait/waitpid都会将该信息返回给 p1 [foo]，然后可能退出自身，或继续做其他事情。

在您要求的评论中：

我们是否不能像[execve那样设计：如果子进程终止，则返回1？

这样的系统调用当然可以设计并且已经存在，但是它不能是代替呼叫过程的非阻塞系统调用，即execve 是。这将是一个阻塞系统调用，它将运行该调用的子过程进程，并将子进程的退出状态返回给父进程。这样的人就是system

Answer 2

来自execve的手册页：

成功时，execve（）不返回，错误-1时返回，并且 errno设置正确。

要从子进程接收返回值，需要使用wait

Answer 3

在简单的情况下，无论您是否成功调用exec，子进程都会最终终止。因此，这很容易……只要使用wait创建的每个孩子都有一个父亲fork。

但是，有一种技术可以将故障从exec传播到父级。该技术的工作原理如下：

创建管道。
叉子。
在子进程中，关闭管道的读取侧。将写侧标记为“执行时关闭”。
给孩子打电话exec。如果失败，则将失败消息写入管道，然后退出。
在父进程中，关闭管道的写端，并从读端读取。

如果exec成功，则父进程将不读取任何数据，而仅获得EOF。如果失败，则父级将读取错误消息。

在C中使用execve loader时子进程如何终止

3 个答案: