Question

我知道execvp可用于执行简单命令，如下所示：

char* arg[] = {"ls", "-l", NULL};
execvp(arg[0],arg);

我想知道运行execvp时在这里发生了什么。在手册页中，它说execvp用新的图像替换过程图像的图像。但是在这里我运行的命令不是可执行文件。

具体来说，有一个特别需要输入的命令，例如猫。如果我有一个文本文件text.txt，其中包含cat所需的文件名，并且我将stdin重定向到文件的文件流，那么execle("cat","cat",NULL)或execvp("cat", arg)的输出（显然是arg存储的位置{ {1}}和"cat"）会导致控制台中的输出为NULL吗？我的直觉是我必须读取文件并可能解析它以将参数存储在arg中。但是我想确定一下。

提前致谢！

Answer 1

以下是execvp来电中发生的事情：

如果适用，您的libc实现会在PATH中搜索要执行的文件。类UNIX系统中的大多数（如果不是全部）命令都是可执行文件。如果不是，会发生什么？试试吧。看看how glibc does it。
通常，如果找到可执行文件，则会调用execve。部分execve可以在libc中实现，也可以是系统调用（如在Linux中）。
Linux通过为其分配内存，打开它，调度执行，初始化内存结构，从提供的参数设置其参数和环境到execvp调用来准备程序，找到适合加载的处理程序二进制文件，并将当前任务（execvp调用者）设置为不执行。您可以找到其实施here。

上述所有步骤均符合POSIX设定的要求，相关manual pages中对此进行了描述。

Answer 2

关于你的问题：

在手册页中，它显示execvp替换过程映像的图像用新的。但是在这里我运行的命令不是可执行文件。

很久以前shell非常有限，几乎所有的UNIX命令都是独立的可执行文件。现在，主要是出于速度目的，UNIX命令的一些子集在shell本身内部实现，这些命令称为builtins。您可以通过type命令检查shell中实现的任何命令是否为内置命令：

λ ~/ type echo
echo is a shell builtin

（包含说明的内置列表的完整列表可在您的shell的man页面中找到，例如man bash-builtins或man builtin。）

但是大多数命令仍然有可执行文件：

λ ~/ whereis echo
/bin/echo

所以在您运行的具体情况中：

char* arg[] = {"ls", "-l", NULL};
execvp(arg[0],arg);

您实际上正在使用（最有可能）/bin/ls的地址空间替换当前进程的地址空间。

我的直觉是我必须阅读文件并可能将其解析为存储 arg中的论据。

确实，你有。但你也可以使用一些内核函数来代表“shebang”：
而不是将文件名放在单独的文件中添加所谓的shebang作为您想要cat的文件的第一行：

#!/bin/cat

并为其添加chmod +x。然后你可以将它作为可执行文件运行（通过任何exec函数或shell）：

λ ~/tmp/ printf '#!/bin/cat\nTEST\n' > cat_me
λ ~/tmp/ chmod +x cat_me
λ ~/tmp/ ./cat_me 
#!/bin/cat
TEST

原因是它有一个缺点就是用文件打印shebang本身，但在内核中执行它仍然很有趣。）

顺便说一句。您描述的问题是否如此常见，以至于有一个名为xargs的特殊可执行文件（在非常简单的解释中）在通过stdin传递的参数列表上执行给定程序。有关更多信息，请参阅man xargs。

为了便于记忆exec - 家庭，我经常使用下表：

           Figure 8.14. Differences among the six exec functions
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
| Function | pathname | filename | agr list | argv[] | environ | envp[] |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execl   |    *     |          |     *    |        |    *    |        |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execlp  |          |    *     |     *    |        |    *    |        |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execle  |    *     |          |     *    |        |         |   *    |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execv   |    *     |          |          |    *   |    *    |        |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execvp  |          |    *     |          |    *   |    *    |        |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  execve  |    *     |          |          |    *   |         |   *    |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+
|  letter  |          |    p     |     l    |    v   |         |   e    |
+----------+----------+----------+----------+--------+---------+--------+

因此，在您的情况下execvp采用文件名，argv（ v ）和环境（ e ）。然后它尝试通过将filename（在您的情况下为cat）附加到PATH中的每个路径组件来“猜测”路径名（也称为完整路径），直到找到具有可执行文件{{1}的路径}。

有关filename引擎盖下的最新信息（包括继承内容）的更多信息可以在Advanced Programming in the UNIX Environment (2nd Edition) by W. Richard Stevens and Stephen A. Rago APUE2中找到。
如果您对UNIX内部感兴趣，您应该阅读它。

Answer 3

“ls”不仅仅是一个命令，它实际上是一个程序（大多数命令都是）。当你运行这样的execvp时，它将会破坏你的整个程序，它的内存，它的堆栈，它的堆等......从概念上“清除它”并将它赋予“ls”以便它可以将它用于它自己的堆栈，堆等等。

简而言之，execvp将破坏您的程序，并将其替换为另一个程序，在本例中为“ls”。

Answer 4

我的直觉是我必须读取文件并可能解析它以将参数存储在arg中。但是我想确定一下。

你的直觉基本上是正确的。您作为示例使用的cat实用程序有两个单独的代码路径：

如果有文件名指定为参数，它将依次打开并读取每个文件名。
如果没有指定文件名，它将从标准输入中读取。

此行为在cat实用程序中专门实现 - 它不在任何较低级别实现。特别是，它绝对不是exec系统调用的一部分。 exec系统调用根本不“查看”参数;他们只是将它们直接传递到argv中的新流程，然后该流程会处理它们，但它认为合适。

execvp如何运行命令？

4 个答案: