当我从 c 中的一个分叉的孩子执行（）时会发生啥

Posted 2023-02-16

【中文标题】当我从 c 中的一个分叉的孩子执行（）时会发生啥

【英文标题】：what happens when I exec() from a forked child in c当我从 c 中的一个分叉的孩子执行（）时会发生什么

【发布时间】：2015-02-14 04:42:41

【问题描述】：

假设我有进程 foo 和可执行 bar。 foo 调用 fork() 现在我有两个，分别称为 foo_parent 和 foo_child。

foo_parent 调用 wait() foo_child 调用 execvp([stuff to run bar]);

我不太明白 foo_child/bar 会发生什么。 foo_child 是否用 bar 覆盖在内存中？是否启动了一个新的 bar 进程并给出了 foo_child 的 pid？ bar 是 foo_child 的子节点，而 foo_child 只是将返回值传递给 foo_parent 吗？

我知道当 foo_parent 在等待后获得退出状态时，这是 bar 的 exit() 调用的结果，但我并没有很好地了解“幕后”发生的事情。

【参考方案1】：

“foo 调用 fork()，现在我有两个，分别称为 foo_parent 和 foo_child。”

不那么令人困惑：你仍然有进程 foo（父），现在你还有一个子进程（foo_child）。

“foo 在内存中被 bar 覆盖了吗？”

当 foo_child 调用 exec() 时，它的内存空间会被 bar 的内存空间覆盖。它保留了 foo 的一些东西。特别是，在 foo 中打开的文件描述符（并且不是 close-on-exec）仍然在 bar 中打开，并且它还继承了 foo 的一些信号处理配置（有关详细信息，请参阅 exec* 的手册页）。

“是否启动了一个新的 bar 进程并给定了 foo_child 的 pid？”

有点，不完全是。新进程 foo_child 具有自己的 pid 和内存空间，在您分叉时开始。在分叉时它有一份 foo 的内存空间。当它调用 exec(bar) 时，它的内存空间被 bar 覆盖并运行 bar 的可执行代码而不是 foo。

“bar 是 foo_child 的子节点，而 foo_child 只是将返回值传递给 foo_parent 吗？”

不，bar（即 - foo_child 现在正在执行 bar）是 foo 的子进程，其退出值可以返回给 foo。

【讨论】：

Bar 获得了新的内存空间，所以它不会覆盖 foo_child 的文本部分？所以基本上创建了一个全新的进程，并从 foo_child 获得 pid（可能还有一些其他数据）？

我想起了布谷鸟，将婴儿推出巢穴并由母亲喂食：p

一个警告：在 foo 中打开的一些文件描述符在 bar 中仍然打开，并且一些信号处理处置是继承的。不维护标记为“执行时关闭”的文件，并且正在处理的任何信号都将获得默认处置重置。

@WilliamPursell 我一直和你在一起直到“一些”。 “文件描述符？” “信号处理配置？”如何在 exec 上将文件标记为关闭？ （我认为这将是我与 fopen() 或类似的东西一起使用的东西，我想确保关闭，所以我不会留下打开的文件）

@DanielBall 更正我之前的评论。在分叉之后，孩子在分叉时拥有父级的副本，但有自己的内存空间。如果孩子（或父母）改变了他们自己的变量，那么改变将不会反映在其他过程中。所以，是的，当 foo_child 调用 exec 时，foo_child 的内存空间会被 bar 的新二进制图像（文本和数据区域）覆盖。

【参考方案2】：

foo_child 的进程被全部替换为bar。它具有相同的 PID，foo_child 和 bar 中的许多其他属性相同，但可执行文件重新启动。进程bar仍然是foo_parent的子进程，所以foo_parent可以获取其退出状态等

请注意，exec*() 系列函数如果成功则永远不会返回。如果他们完全返回，他们就失败了。

【讨论】：

pid 是如何附加到 bar 的（就此而言，它首先是如何“附加”到 foo_parent 和 foo_child 的）？

我不知道如何解释。 PID 是进程的属性；它存储在内核的数据结构中，其中包含有关进程的所有信息。它并不像“它是进程条目数组中的索引号”那么简单，但从概念上讲，它并不太远（通常是一个稀疏数组）。

退出状态是要使用的术语。退出状态通常是 16 位值的高 8 位；低 8 位包含有关杀死进程的信号、是否被信号杀死以及是否转储内核的信息。这可以被 WIFEXITED、WIFSIGNALED、WEXISTATUS、WTERMSIG（通常是 WCOREDUMP，但 POSIX 没有标准化）拾取。

您可以将proc 结构视为进程控制块。它会在进程结构中记录新程序（或者如果您重新执行原始程序，则为原始程序），但程序的内容将保留在磁盘上。是的，exec 处理的一部分将启动进程并将程序计数器设置为bar 中代码的开头。

请注意，如果foo_parent 进程执行了另一个进程，则第二个进程将继承foo_child 或bar 进程，即使它可能不知道它已经这样做了.您可以在execvp() 和相关手册页中找到所有详细信息。