137 Linux 系统编程14 ,gdb对于父子进程的调试,exec函数族原理分析

一  gdb 对于 父子进程的 调试

使用gdb调试的时候,gdb只能跟踪一个进程。可以在fork函数调用之前,通过指令设置gdb调试工具跟踪父进程或者是跟踪子进程。默认跟踪父进程。

set follow-fork-mode child 命令设置gdb在fork之后跟踪子进程。

set follow-fork-mode parent 设置跟踪父进程。

注意,一定要在fork函数调用之前设置才有效。

二 exec函数族原理分析

当在子进程 执行 exec函数后,那么子进程中就不会变成 exec函数中传递的是啥,就执行啥

fork创建子进程后执行的是和父进程相同的程序(但有可能执行不同的代码分支),子进程往往要调用一种exec函数以执行另一个程序。当进程调用一种exec函数时,该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行。调用exec并不创建新进程,所以调用exec前后该进程的id并未改变。

将当前进程的.text、.data替换为所要加载的程序的.text、.data,然后让进程从新的.text第一条指令开始执行,但进程ID不变,换核不换壳。

其实有六种以exec开头的函数,统称exec函数:

int execl(const char *path, const char *arg, ...);

int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);

int execv(const char *path, char *const argv[]);

int execvp(const char *file, char *const argv[]);

int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

execlp函数

加载一个进程,借助PATH环境变量      

int execlp(const char *file, const char *arg, ...); 成功:无返回;失败:-1

    参数1:要加载的程序的名字。该函数需要配合PATH环境变量来使用,当PATH中所有目录搜索后没有参数1则出错返回。

    该函数通常用来调用系统程序。如:ls、date、cp、cat等命令。

execl函数

加载一个进程, 通过 路径+程序名 来加载。

    int execl(const char *path, const char *arg, ...); 成功:无返回;失败:-1

对比execlp,如加载"ls"命令带有-l,-F参数

execlp("ls", "ls", "-l", "-F", NULL);      使用程序名在PATH中搜索。

execl("/bin/ls", "ls", "-l", "-F", NULL);    使用参数1给出的绝对路径搜索。
 

execvp函数

加载一个进程,使用自定义环境变量env

int execvp(const char *file, const char *argv[]);

变参形式: ①... ② argv[]  (main函数也是变参函数,形式上等同于 int main(int argc, char *argv0, ...))

变参终止条件:① NULL结尾 ② 固参指定

execvp与execlp参数形式不同,原理一致。

练习:将当前系统中的进程信息,打印到文件中。 【exec_ps.c】

exec函数族一般规律

exec函数一旦调用成功即执行新的程序,不返回。只有失败才返回,错误值-1。所以通常我们直接在exec函数调用后直接调用perror()和exit(),无需if判断。

l (list) 命令行参数列表

p (path) 搜素file时使用path变量

v (vector) 使用命令行参数数组

e (environment) 使用环境变量数组,不使用进程原有的环境变量,设置新加载程序运行的环境变量

事实上,只有execve是真正的系统调用,其它五个函数最终都调用execve,所以execve在man手册第2节,其它函数在man手册第3节。这些函数之间的关系如下图所示。

exec函数族

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