execシステムコールは、アクティブなプロセスに存在するファイルを実行するために使用されます。 execが呼び出されると、以前の実行可能ファイルが置き換えられ、新しいファイルが実行されます。
より正確には、execシステムコールを使用すると、プロセスの古いファイルまたはプログラムが新しいファイルまたはプログラムに置き換えられると言えます。プロセスの内容全体が新しいプログラムに置き換えられます。
exec（）システムコールを実行するユーザーデータセグメントは、exec（）の呼び出し中に引数に名前が指定されたデータファイルに置き換えられます。
新しいプログラムは同じプロセススペースにロードされます。現在のプロセスは新しいプロセスに変換されたため、プロセスID PIDは変更されません。これは、新しいプロセスを作成していないため、execでプロセスを別のプロセスに置き換えているだけです。
現在実行中のプロセスに複数のスレッドが含まれている場合、すべてのスレッドが終了し、新しいプロセスイメージが読み込まれて実行されます。現在のプロセスのスレッドを終了するデストラクタ関数はありません。
プロセスのPIDは変更されませんが、プロセスのデータ、コード、スタック、ヒープなどが変更され、新しくロードされたプロセスのものに置き換えられます。新しいプロセスはエントリポイントから実行されます。
Execシステムコールは関数のコレクションであり、Cプログラミング言語では、これらの関数の標準名は次のとおりです。
- execl
- execle
- execlp
- execv
- 実行する
- execvp
ここで、これらの関数は同じベースを持っていることに注意してください exec 1つ以上の文字が続きます。これらについて以下に説明します。
と： これは、環境変数を指すポインターの配列であり、新しくロードされたプロセスに明示的に渡されます。
NS： lは、関数にリストを渡すコマンドライン引数用です。
NS： pは、プロセスにロードされる引数として渡されたファイルを見つけるのに役立つパス環境変数です。
v： vはコマンドライン引数用です。これらは、関数へのポインターの配列として渡されます。
なぜexecが使用されるのですか？
execは、ユーザーが同じプロセスで新しいファイルまたはプログラムを起動する場合に使用されます。
幹部の内部作業
execの動作を理解するには、次の点を考慮してください。
- 現在のプロセスイメージは、新しいプロセスイメージで上書きされます。
- 新しいプロセスイメージは、exec引数として渡したものです
- 現在実行中のプロセスは終了します
- 新しいプロセスイメージは、同じプロセスID、同じ環境、および同じファイル記述子を持っています（プロセスが置き換えられないため、プロセスイメージが置き換えられます）
- CPU統計と仮想メモリが影響を受けます。現在のプロセスイメージの仮想メモリマッピングは、新しいプロセスイメージの仮想メモリに置き換えられます。
execファミリ関数の構文：
execの各関数の構文は次のとおりです。
int execl（const char * path、const char * arg、…）int execlp（const char * file、const char * arg、…）
int execle（const char * path、const char * arg、…、char * const envp []）
int execv（const char * path、const char * argv []）
int execvp（const char * file、const char * argv []）
int execvpe（const char * file、const char * argv []、char * const envp []）
説明：
これらの関数の戻り値の型はIntです。プロセスイメージが正常に置き換えられると、それを呼び出したプロセスが実行されなくなったため、呼び出し元の関数には何も返されません。ただし、エラーが発生した場合は-1が返されます。エラーが発生した場合 errno が設定されます。
構文：
- 道 実行するファイルの絶対パス名を指定するために使用されます。
- 怒り 渡された引数です。実際には、プロセスで実行されるファイルの名前です。ほとんどの場合、argとpathの値は同じです。
- const char * arg 関数execl（）では、execlp（）およびexecle（）は、arg0、arg1、arg2、…、argnと見なされます。これは基本的に、nullで終了する文字列へのポインタのリストです。ここで、最初の引数は、ポイント2で説明したように実行されるファイル名を指します。
- envp 環境変数を指すポインタを含む配列です。
- ファイル 新しいプロセスイメージファイルのパスを識別するパス名を指定するために使用されます。
- で終わるexec呼び出しの関数 と 新しいプロセスイメージの環境を変更するために使用されます。これらの関数は、引数を使用して環境設定のリストを渡します envp 。この引数は、nullで終了する文字列を指し、環境変数を定義する文字の配列です。
execファミリ関数を使用するには、Cプログラムに次のヘッダーファイルをインクルードする必要があります。
＃含む例1：Cプログラムでexecシステムコールを使用する
Linux、UbuntuのCプログラミングでexecシステムコールを使用した次の例を考えてみましょう。example.cとhello.cの2つのcファイルがあります。
example.c
コード：
＃含む＃含む
＃含む
int主要（（intargc、 char *argv[]）。
{{
printf （（'example.cのPID =％dNS'、getpid（（）。）。;
char *args[] = {{'こんにちは'、 'NS'、 'プログラミング'、ヌル};
execv（（'。/こんにちは'、args）。;
printf （（「example.cに戻る」）。;
戻る 0;
}
こんにちはC
コード：
＃含む＃含む
＃含む
int主要（（intargc、 char *argv[]）。
{{
printf （（「私たちはHello.cにいますNS'）。;
printf （（'hello.cのPID =％dNS'、getpid（（）。）。;
戻る 0;
}
出力：
example.cのPID = 4733私たちはHello.cにいます
hello.cのPID = 4733
上記の例では、example.cファイルとhello.cファイルがあります。例の.cファイルでは、まず現在のプロセスのIDを出力しました（ファイルexample.cは現在のプロセスで実行されています）。次に、次の行で文字ポインタの配列を作成しました。この配列の最後の要素は、終了点としてNULLである必要があります。
次に、ファイル名と文字ポインタ配列を引数として取る関数execv（）を使用しました。ここで、ファイル名に./を使用していることに注意してください。これは、ファイルのパスを指定します。ファイルはexample.cが存在するフォルダーにあるため、フルパスを指定する必要はありません。
execv（）関数が呼び出されると、プロセスイメージが置き換えられ、ファイルexample.cはプロセスに含まれていませんが、ファイルhello.cはプロセスに含まれています。プロセスが同じであり、プロセスイメージが置き換えられるだけであるため、hello.cがプロセスイメージであるかexample.cがプロセスイメージであるかにかかわらず、プロセスIDが同じであることがわかります。
次に、execv（）が実行されなかった後のprintf（）ステートメントであることに注意する必要があります。これは、新しいプロセスイメージが置き換えられると、コントロールが古いプロセスイメージに戻されないためです。プロセスイメージの置き換えが失敗した場合にのみ、コントロールは関数の呼び出しに戻ります。 （この場合、戻り値は-1です）。
fork（）システムコールとexec（）システムコールの違い：
fork（）システムコールは、実行中のプロセスの正確なコピーを作成するために使用され、作成されたコピーは子プロセスであり、実行中のプロセスは親プロセスです。一方、exec（）システムコールは、プロセスイメージを新しいプロセスイメージに置き換えるために使用されます。したがって、exec（）システムコールには親プロセスと子プロセスの概念はありません。
fork（）システムコールでは、親プロセスと子プロセスが同時に実行されます。ただし、exec（）システムコールでは、プロセスイメージの置換が成功した場合、コントロールはexec関数が呼び出された場所に戻らず、新しいプロセスを実行します。エラーが発生した場合にのみ、制御が戻されます。
例2：fork（）とexec（）システムコールの組み合わせ
同じプログラムでfork（）とexec（）の両方のシステムコールを使用した次の例について考えてみます。
example.c
コード：
＃含む＃含む
＃含む
int主要（（intargc、 char *argv[]）。
{{
printf （（'example.cのPID =％dNS'、getpid（（）。）。;
pid_t p;
NS=フォーク（（）。;
もしも（（NS==-1）。
{{
printf （（「fork（）の呼び出し中にエラーが発生しました」）。;
}
もしも（（NS==0）。
{{
printf （（「私たちは子プロセスにありますNS'）。;
printf （（'子プロセスからhello.cを呼び出すNS'）。;
char *args[] = {{'こんにちは'、 'NS'、 'プログラミング'、ヌル};
execv（（'。/こんにちは'、args）。;
}
そうしないと
{{
printf （（「私たちは親プロセスにいます」）。;
}
戻る 0;
}
こんにちはC：
コード：
＃含む＃含む
＃含む
int主要（（intargc、 char *argv[]）。
{{
printf （（「私たちはHello.cにいますNS'）。;
printf （（'hello.cのPID =％dNS'、getpid（（）。）。;
戻る 0;
}
出力：
example.cのPID = 4790私たちは親プロセスにいます
私たちは子プロセスにあります
子プロセスからhello.cを呼び出す
私たちはhello.cにいます
hello.cのPID = 4791
この例では、fork（）システムコールを使用しました。子プロセスが作成されると、0がpに割り当てられ、次に子プロセスに移動します。これで、if（p == 0）を含むステートメントのブロックが実行されます。メッセージが表示され、execv（）システムコールを使用しました。example.cである現在の子プロセスイメージはhello.cに置き換えられます。 execv（）を呼び出す前は、子プロセスと親プロセスは同じでした。
example.cとhello.cのPIDが異なることがわかります。これは、example.cが親プロセスイメージであり、hello.cが子プロセスイメージであるためです。