【Linux系统】进程程序替换

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        进程程序替换（Process Replacement）是指在操作系统中，一个进程可以用另一个程序来替换其当前正在执行的程序。这一操作通常发生在进程执行 exec 系列函数时，如 execl, execv, execle, execlp, execvp 等。当一个进程调用 exec 函数时，它将用新的程序替换掉当前进程的正文段，但不改变进程的标识符（PID）和其他资源（如打开的文件描述符）。

一、进程程序替换的过程与原理

1. 调用 exec 系列函数：
   • 进程调用 exec 函数，该函数会用新的程序替换当前进程的程序映像。这意味着当前进程的代码段、数据段、堆和栈都会被新的程序占用的空间所替换。原有的程序指令和数据不再存在于进程的地址空间内。
2. 替换正文段：
   • 操作系统加载新程序的正文段，并准备执行新程序的入口点。
3. 保持资源不变：
   • 进程的标识符（PID）保持不变。
   • 进程的用户标识符（UID）和组标识符（GID）保持不变。
   • 打开的文件描述符（如标准输入、输出和错误）保持不变。
   • 进程的工作目录（cwd）和环境变量（environ）等属性保持不变。
4. 执行新程序：
   • 新程序开始执行，从其 main 函数开始运行。

二、进程程序替换 图解说明

下面是一个简单的"文字"图解来说明进程程序替换的过程：

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|                                     
|       原始进程 A                    
|                                     
|   PID: 1234                        
|   程序: /bin/echo                  
|   参数: "Hello World"              
|                                     
|   文件描述符:                      
|   stdin, stdout, stderr            
|                                    
|   工作目录: /home/user                     
|   环境变量表: environ[]   
|    
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         exec("/bin/cat")     :  进程 A 调用 exec("/bin/cat") 函数，请求用新程序/bin/cat 替换当前进程正文段
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