循序渐进学unix——上机记录（六）,exec

本次上机记录的主题是如何执行外部程序。Unix下有一组名为execxx()的函数：

#include <unistd.h>

extern char **environ;

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, char *const argv[]);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);
int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);

可以看出，这组函数的第一个参数是我们需要调用的程序文件名或详细路径，第二部分参数是为新程序传递的参数，在名为execlx的函数中，这些参数使用变长的参数列表传递，而在名为execvx的函数中这些参数使用一个参数数组传递。注意，参数的第一个永远是待调用的程序名称，最后一个乃是NULL。例如若想在程序中执行“ls -l”, 则应该调用：

execl("ls", "ls", "-l", NULL); 或

execv("ls", argv), 其中argv为一个包含"ls", "-l", NULL 的字符串数组。

另外execle中的e代表environment，表示希望传递的环境参数。

下面来看看这次的上机题：

1. 结合pipe和exec，写程序执行命令："ls -l  | tail -3 | wc -w"

这道题结合了管道和程序调用，要求有相对细致的理解。每当我们使用exec调用外部程序以后，当前进程就会被完全替换为新进程，所以我们需要3个进程分别执行ls，tail和wc命令，他们之间通过建立pipe实现数据的传递。

#define _GNU_SOURCE#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<fcntl.h> //pour le flag O_CLOEXECvoid main(){int val_fork;int pipe12[2];pipe(pipe12);//, O_CLOEXEC);if( (val_fork=fork())==0){//Fils1 lsclose(pipe12[0]);dup2(pipe12[1], 1);close(pipe12[1]);execlp("ls", "ls", "-l", NULL);exit(0);}int pipe23[2];pipe(pipe23);//pipe2(pipe23, O_CLOEXEC);if( (val_fork=fork())==0)        {//Fils2 tail//ls -l -> tailclose(pipe12[1]);dup2(pipe12[0], 0);close(pipe12[0]);// tail -> wc                close(pipe23[0]);                dup2(pipe23[1], 1);                close(pipe23[1]);                execlp("tail", "tail", "-3", NULL);                exit(0);        }close(pipe12[0]);close(pipe12[1]);int pipe31[2];pipe(pipe31);//pipe2(pipe31, O_CLOEXEC);if( (val_fork=fork())==0)        {//Fils3 wc                //tail->wc                close(pipe23[1]);                dup2(pipe23[0], 0);                close(pipe23[0]);                // wc -> pere                close(pipe31[0]);                dup2(pipe31[1], 1);                close(pipe31[1]);                execlp("wc", "wc", "-w", NULL);                exit(0);        }close(pipe23[0]);close(pipe23[1]);close(pipe31[1]);        dup2(pipe31[0], 0);close(pipe31[0]);int resultat;scanf("%d", &resultat);printf("Le résultat de la commande \"ls -l | tail -3 | wc -w\" est : %d.\n", resultat);exit(0);}

有一点如果不留意的话很容易出问题：一定要立即关闭不再使用的pipe。因为一些程序，比如tail，是当在pipe中读到EOF时才结束读入并开始执行的，所以如果没有及时关闭pipe会导致程序一直处于等待状态。

2, 这道题好像更像是关于signal的，补充在这里，权当复习吧。

创建一个子进程执行一项耗时的命令，并在5秒钟后将其杀死。主要涉及到alarm函数的使用。这一函数有一时间参数，可以在指定时间后向自身进程发送一个SIGALRM信号，进而我们可以通过这一信号的处理函数将子进程杀死。

#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>int val_fork;void kill_fils( int signum){kill(val_fork, SIGKILL);printf("Je viens de tuer mon fils!\n");}void main(){if( (val_fork=fork()) == 0 ){while(1){printf("Je m'occupe sur un travail de durée longue!\n");sleep(1);}}else{signal(SIGALRM, kill_fils);alarm(5);wait(NULL);//Indispensable, sinon pb1: Père meurt, alarm() ne marche plus. pb2:On ne pourra pas terminer le fils en utilisant Ctrl-c, car le fils est détaché du terminal.}}

3，写程序证明：在执行exec函数之后，当前进程还能接受并处理之前配置过的信号吗？

根据exec的运行原理我们知道，调用这一函数后当前进程的上下文会完全被替换，所以之前所做的信号配置也就失效了。

#include<unistd.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<signal.h>int val_fork;void sigfunction( int signum){//kill(val_fork, SIGKILL);printf("Je viens de recevoir un signal!\n");}void main(){if( (val_fork=fork()) == 0 ){signal(SIGUSR1, sigfunction);execlp("sleep", "sleep", "5", NULL);}else{sleep(2);kill(val_fork, SIGUSR1);}}