c - 在 C 中使用 execve 加载程序时子进程如何终止

Question

我是 C 的初学者，我正在努力理解 execve C 中的函数调用子进程来加载和运行可执行目标文件。

我们知道 execve只有在出现找不到文件名等错误时才返回调用程序，因此它被调用一次并且永远不会返回。

这是我的问题，如果我们 fork 一个子进程来调用 execve但自从 execve永不返回，如果一切正常，它总是会执行一些东西，这意味着子进程永远不会被终止，那么父进程如何获得这个子进程呢？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");
}

所以在第 2 行， execve(argv[0], argv, environ)永远不会返回，所以子进程永远不会终止？

Answer 1

你的程序foo , 将启动一些子进程来运行一些其他程序，bar ,
并且您希望它使用基本的系统调用 fork和 execve
让我们调用您的初始 foo过程 p1。 (这代表一些 pid 。)

首先，您将调用fork .
这会创建一个 p1 的子进程，它正在运行 foo 的另一个实例。
调用该子进程 p1.1。

p1.1 正在运行 foo .但是你想运行 bar .所以立即在 p1.1 中，foo来电 execve(path/to/bar ...) .
这替换了 foo 的实例p1.1 与 bar 的实例一起运行.然后你的
子进程 p1.1 正在运行 bar ，如你所愿。

清楚这一点 :-
execve(path/to/bar ...)不启动 bar在一个新的子过程中
p1.1，并让 p1.1 仍在运行 foo 的 fork 后实例.相反，execve(path/to/bar ...)替换foo 的那个实例实例为 bar在过程 p1.1。之后 fork , 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]

你可以看到 execve无法向其调用者 p1.1[foo] 返回成功，
因为如果 execve成功，则 p1.1[foo] 不再存在。
当然还有 execve无法将成功返回给 p1[foo]，因为 p1[foo] 没有调用它。

since execve never return, it will be always executing something if everything is OK

号码 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] 运行直到它终止。

p1.1[bar] 迟早会以其中一种方式终止
任何程序终止:它将运行到正常 exit , 否则会
被信号杀死，或者它可能调用 abort出于自己的意愿。

父进程(p1)如何获得这个子进程(p1.1)？

首先，它不必。一旦 p1[foo] 启动了 p1.1，它就可以，
如果这就是你想要的，那就别管p1.1，继续其他业务
如果有的话，最后是 exit .如果 p1 在 p1.1 之前终止，则 p1.1
变成 orphan process .
init process 立即将一个孤儿进程作为子进程采用。 .所以
如果在此期间没有任何东西终止它，p1.1 将在 init 时被收割。终止，在系统关闭。

但很可能，你不想放弃孤儿，你确实想要 foo了解 child 的退出状态 bar .在这种情况下，
p1[foo] 迟早必须调用 wait/waitpid现在学习 p1.1
结束，然后采取相应的行动。

与此同时，p1[foo] 很可能正在使用一些与 p1.1[bar] 进行通信
inter-process communication 的形式.和/或 p1[foo] 可能
注意 p1.1[bar] 还没有结束时耗时。在这些方式中的一种或其他方式中，p1[foo] 可能会确定
p1.1[bar] 有问题，持续太久，决定 kill p1.1 本身。
当 p1.1 被杀时——不管是谁干的——或根据自己的意愿结束， wait/waitpid将该信息返回给 p1[foo]，然后它
可能会自行退出，或继续做其他事情。

在您询问的评论中:

can't we design [execve] like : return 1 if the child process is terminated?

像这样的系统调用当然可以设计，并且已经存在，但它不能
是替代调用进程的非阻塞系统调用，即 execve是。这将是一个阻塞系统调用，它运行调用的子进程
进程并将子进程的退出状态返回给父进程。这样做的人是 system