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进程替换概念： 

原理：进程替换是指通过调用特定的系统调用（如 exec 系列函数），将一个进程当前执行的程序完全替换为新的程序映像。替换后，原进程的代码段、数据段、堆栈等内存空间被新程序覆盖，但进程的 PID、文件描述符等资源保持不变13。替换成功后，原进程的后续代码不再执行，仅保留新程序的执行入口

 进程替换原理：

1. ‌内存空间替换‌
   新程序从磁盘加载到内存中，覆盖原进程的代码和数据段，重新建立虚拟地址到物理内存的页表映射关系。
2. ‌PID 不变性‌
   进程替换不创建新进程，而是直接在原进程的上下文中加载新程序，因此 PID 保持不变。
3. ‌文件描述符继承‌
   除非显式关闭，原进程打开的文件描述符会自动继承到新程序中，包括文件指针位置等状态信息。
4. ‌写时拷贝优化‌
   在调用 fork 创建子进程后，父子进程共享物理内存。当子进程进行程序替换时，操作系统通过修改页表映射关系，实现父子进程内存空间的隔离

相关函数

#include <unistd.h>
extern char **environ;
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 execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

execl：需要一个路径名和一系列参数，参数以 NULL 结尾。
execv：需要一个路径名和一个指向参数数组的指针，数组以 NULL 结尾。
execle：与 execl 类似，但允许指定一个新的环境变量列表。
execve：与 execv 类似，但允许指定一个新的环境变量列表。
execlp：与 execl 类似，但路径名会在 PATH 环境变量指定的目录中搜索。
execvp：与 execv 类似，但路径名会在 PATH 环境变量指定的目录中搜索。
 

优点与缺点‌

优点

• 节约内存资源。
• 允许更大数量的进程并发执行，提高多任务处理能力。

缺点

• 换入换出的过程增加了系统开销，可能导致性能下降。
• 如果替换策略不合理，严重影响系统性能。