exec的不同实现--鸠占鹊巢还是功成身退

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。

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