exec的不同实现--鸠占鹊巢还是功成身退

exec 函数可以执行一个进程，是 Run-Time Library 里面的特性，标准上并没有给出什么硬性规定，因此各个操作系统平台上就可以有五花八门的实现了，本文介绍 linux 上的实现鸠占鹊巢和 windows 下的实现功成身退。

     在 linux 上，著名的 exec 函数族可谓是无人不晓，它最著名的特性就是可以实现替换当前进程的地址空间，因此你如果在一个进程当中执行了 exec ，那 就不要指望 exec 返回执行 exec 调用点后面的操作了。 exec 并不负责创建进程，他只负责替换地址空间，负责创建进程的是由另一个系统调用来承担，就 是 fork ，所以在 linux 中典型的创建新的执行映像的方式就是 fork+exec ，当然在你不想要当前进程的情况下也可以直接 exec 。而在 windows 下， exec 却是简单的 CreateProcess+ExitProcess 的封装，在 windows 下一切最终都要落实到 win32API 的，因此 Win32API 相当于多出来的一个层次，而不像 linux 直接进行系统调用完事，从这二者的实现我们可以看出什么端倪吗？
     凡是用过 unix 的都知道 unix 的哲学，每次只做并且做好一件事情这个终极哲学，你看 fork ，连参数都没有，就是创建进程，再看 exec ，根本不管进 程的事，就是替换地址空间，只有这样，把如何组合的策略交给用户，用户才可以获得最大的自由，从而开发出丰富的应用程序。 linux 本身是一点策略都不提 供的，它不会帮你做你认为会省力的工作，也就是说，只要是你可以完成的工作它就绝对不插手，比如在不影响当前进程的情况下启动另一个进程， linux 认为 没有必要直接提供这样一个系统调用，这里的用户指的是所有系统调用层上面的用户，包括库的设计者。库的设计者或者程序员用户可以随意组合这些现有的系统调 用接口，封装成更加方便的接口，只可惜操作系统并不会帮你，举个例子， fork+exec 就有一个封装函数，叫做 system 。我们反过来看看 windows 的策略， windows 为了开发者可以最快的进行开发，另外加上它的内核和用户空间是比较同步的进行开发的，联系非常紧密，两个空间非常的 了解对方，因此 windows 往往会直接提供一些策略，这就增加了操作系统和开发者之间的耦合度，不像在 linux 下开发，系统调用接口很稳定，一般不怎 么变化，内核空间和用户空间只需要通过这个稳定的接口层通信就可以了，而且彼此完全可以不了解对方，正如我前一篇文章所说，这种特性带来的就是术业有专攻
的 庞大社区的支持，力量非常强大。既然 windows 提供了一些用户策略，那么它就明显不适合 unix 哲学同样是创建进程 windows 的 CreateProcess 函数几乎为用户做完了全部的事情，包括创建进程，映射程序映像，这就是和 linux 的最大不同了。当然并不能说 windows 不好，它也有自己的哲学，作为一个产品，它的开发者深知自己的产品，另外不管是内核还是用户空间策略都是产品的一部分，因此就没有必要区分那么清了，它的 开发者通过会议的方式进行协作，因此他们之间的通信就不一定要局限在系统调用接口了。
     可能有些人会认为 windows 的 exec 的方式更加干净，确实有那么一点意思， linux 的方式有些罗嗦也有那么一点意思，可是用户真的需要这种所谓的 干净吗？那要看用户是什么样的人了，信奉不同哲学的人往往会因为一点小的分歧大开杀戒。事实上 linux 的 exec 和 windows 的 exec 根本就不是 一个层面上的，在 linux 中， exec 只是 “ 创建进程 ” 这件事情的 “ 一部分 ” ，而在 windows 下， exec 却包含了 “ 创建进程 ” 这件事情，但是还不 止这件事情，另外还包括 “ 退出当前进程 ” 这件事情，用一句俗语区分它们就是，在 linux 中， exec 的作用是 “ 鸠占鹊巢 ” ，在 windows 中， exec 的作用一个是 “ 功成 ” 另一个是 “ 身退 ” 。这里就可以看出 linux 和 windows 的设计粒度，显然 linux 更加细化一些，细化的东西组合 起来往往会出现规模效应，功能会很强大，而粗化的东西在扩展的时候功能会受到限制，比如 linux 可以很简单的实现 “ 功成 ”+“ 身退 ” ，就是 fork+exec+exit ，其实就是三个只做一件事的系统调用之组合，反过来要在 windows 下实现 “ 鸠占鹊巢 ” 就不容易了，因此 windows 中 最细的东西都要比这个 “ 鸠占鹊巢 ” 要粗，于是就受到了限制。这样的话，在 linux 中就可以在保持 pid 不变的情况下重新启动自身，而在 windows 下 这个需求就很难了。
     虽然同样都是 exec 函数，在 linux 和 windows 中的地位却大不相同，当然其位置也不同，在 linux 中可以很安心的将之放到系统调用门口，因为 它就做一件事，不会有任何副作用，但是在 windows 下，它的存在纯粹是为了兼容标准 C ，于是就要用 Win32API 来封装 exec 函数，而 Win32API 中却没有替换地址空间这么细粒度的操作，于是乎只好仅仅实现语义，于是最终就有了 CreateProcess+ExitProcess 的 组合，有人可能会问这不也是一个组合吗？是的，这是一个组合，但是这是由只做一件事的函数作为元素组合的吗？显然不是。