execve(2)

NAZWA
execve - uruchomienie programu

BIBLIOTEKA
Standardowa biblioteka C (libc, -lc)

SKŁADNIA
#include <unistd.h>

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

OPIS
execve() executes the program referred to by pathname. This causes the program that is currently being run by the calling process to be replaced with a new program, with newly initialized stack, heap, and (initialized and uninitialized) data segments.

pathname musi być albo wykonywalnym plikiem binarnym, albo skryptem zaczynającym się od linii w postaci:

    #!interpreter [opcjonalny-parametr]

Szczegóły tego ostatniego przypadku można znaleźć poniżej w rozdziale "Skrypty interpretowane".

argv is an array of pointers to strings passed to the new program as its command-line arguments. By convention, the first of these strings (i.e., argv[0]) should contain the filename associated with the file being executed. The argv array must be terminated by a NULL pointer. (Thus, in the new program, argv[argc] will be NULL.)

envp is an array of pointers to strings, conventionally of the form key=value, which are passed as the environment of the new program. The envp array must be terminated by a NULL pointer.

This manual page describes the Linux system call in detail; for an overview of the nomenclature and the many, often preferable, standardised variants of this function provided by libc, including ones that search the PATH environment variable, see exec(3).

The argument vector and environment can be accessed by the new program's main function, when it is defined as:

    int main(int argc, char *argv[], char *envp[])

Note, however, that the use of a third argument to the main function is not specified in POSIX.1; according to POSIX.1, the environment should be accessed via the external variable environ(7).

execve() does not return on success, and the text, initialized data, uninitialized data (bss), and stack of the calling process are overwritten according to the contents of the newly loaded program.

Jeśli obecny program jest śledzony za pomocą ptrace, wysyła się mu SIGTRAP po pomyślnym execve().

If the set-user-ID bit is set on the program file referred to by pathname, then the effective user ID of the calling process is changed to that of the owner of the program file. Similarly, if the set-group-ID bit is set on the program file, then the effective group ID of the calling process is set to the group of the program file.

The aforementioned transformations of the effective IDs are not performed (i.e., the set-user-ID and set-group-ID bits are ignored) if any of the following is true:

•   the no_new_privs attribute is set for the calling thread (see prctl(2));

•   the underlying filesystem is mounted nosuid (the MS_NOSUID flag for mount(2)); or

•   the calling process is being ptraced.

The capabilities of the program file (see capabilities(7)) are also ignored if any of the above are true.

Efektywny identyfikator użytkownika jest kopiowany do saved-set-user-ID; podobnie efektywny identyfikator grupy jest kopiowany do saved-set-group-ID. Kopiowanie odbywa się po zmianie któregokolwiek z efektywnych identyfikatorów związanej z bitami trybu set-user-ID i set-group-ID.

The process's real UID and real GID, as well as its supplementary group IDs, are unchanged by a call to execve().

Jeśli program wykonywalny jest skonsolidowany dynamicznie w formacie a.out z bibliotekami dzielonymi, to na początku uruchamiania wywoływany jest konsolidator dynamiczny ld.so(8), który ładuje wszystkie obiekty do pamięci i konsoliduje z nimi program wykonywalny.

Jeżeli program jest skonsolidowany dynamicznie jako ELF, to do załadowania potrzebnych obiektów współdzielonych używany jest interpreter określony w segmencie PT_INTERP. Tym interpreterem jest zazwyczaj /lib/ld-linux.so.2, w wypadku programów skonsolidowanych z glibc2 (zob. ld-linux.so(8)).

  Effect on process attributes
Wszystkie atrybuty procesu są zachowywane podczas execve(), z wyjątkiem poniższych:

•   Ustawienia obsługi sygnałów, które są przechwytywane, są zmieniane na wartości domyślne (signal(7)).

•   Alternatywny stos sygnałów nie jest zachowywany (sigaltstack(2)).

•   Mapowania pamięci nie są zachowywane (mmap(2))

•   Dołączone segmenty pamięci dzielonej Systemu V są odłączane (shmat(2)).

•   Regiony pamięci dzielonej POSIX są odmapowane (shm_open(3)).

•   Otwarte kolejki komunikatów POSIX są zamykane (mq_overview(7)).

•   Otwarte semafory nazwane POSIX są zamykane (mq_overview(7)).

•   Timery POSIX nie są zachowywane (timer_create(2)).

•   Otwarte strumienie katalogów są zamykane (opendir(3)).

•   Blokady pamięci nie są zachowywane (mlock(2), mlockall(2)).

•   Zarejestrowanie funkcje wykonywanych po zakończeniu procesu nie są zachowywane (atexit(3), on_exit(3)).

•   Środowisko zmiennoprzecinkowe jest ustawiane na domyślne (patrz fenv(3)).

Atrybuty procesu w liście przedstawionej powyżej są określone w POSIX.1. Następujące specyficzne dla Linuksa atrybuty procesu również nie są zachowywane podczas execve():

•   The process's "dumpable" attribute is set to the value 1, unless a set-user-ID program, a set-group-ID program, or a program with capabilities is being executed, in which case the dumpable flag may instead be reset to the value in /proc/sys/fs/suid_dumpable, in the circumstances described under PR_SET_DUMPABLE in prctl(2). Note that changes to the "dumpable" attribute may cause ownership of files in the process's /proc/pid directory to change to root:root, as described in proc(5).

•   Znacznik PR_SET_KEEPCAPS prctl(2) jest czyszczony.

•   (Od Linuksa 2.4.36 / 2.6.23) Jeśli wykonywany program ma ustawiony bit set-user-ID lub set-group-ID, to jest czyszczony znacznik PR_SET_PDEATHSIG sygnału śmierci rodzica ustawiony przez prctl(2).

•   Nazwa procesu ustawiona przez PR_SET_NAME z prctl(2) (i wyświetlana przez ps -o comm) jest ustawiana na nazwę nowego pliku wykonywalnego.

•   Znacznik SECBIT_KEEP_CAPS w securebits jest czyszczony. Patrz capabilities(7).

•   Sygnał zakończenia jest ustawiany na SIGCHLD (patrz clone(2)).

•   Tablica deskryptora plików nie jest dzielona, co anuluje działanie flagi CLONE_FILES clone(2).

Dalsze uwagi:

•   Wszystkie wątki oprócz wątku wywołującego są niszczone podczas execve(). Muteksy, zmienne warunkowe i inne obiekty pthreads nie są zachowywane.

•   Odpowiednik setlocale(LC_ALL, "C") jest wykonywany po uruchomieniu programu.

•   POSIX.1 określa, że ustawienie procedur obsługi sygnału na ignorowanie lub na wartość domyślną jest pozostawiane bez zmian. POSIX.1 przewiduje jeden wyjątek od tej reguły: jeśli SIGCHLD jest ignorowany, to implementacja może albo nie zmienić tego ustawienia, albo przestawić je na wartość domyślną; Linux robi to pierwsze.

•   Wszystkie asynchroniczne operacje wejścia/wyjście są anulowane (aio_read(3), aio_write(3)).

•   Sposób obsługi atrybutów (zdolności) procesu podczas execve() opisano w capabilities(7).

•   Domyślnie deskryptory plików pozostają otwarte po execve(). Deskryptory plików oznaczone jako "close-on-exec" są zamykane, patrz opis FD_CLOEXEC w fcntl(2). (Jeśli deskryptor pliku zostanie zamknięty, to zwolnione zostaną wszystkie blokady rekordów dotyczące pliku związanego z tym deskryptorem. Szczegóły można znaleźć w fcntl(2)). POSIX.1 mówi, że jeżeli deskryptory plików 0, 1 i 2 zostałyby zamknięte po pomyślnym wykonaniu execve(), a proces uzyskałby przywileje z powodu ustawionego na wykonywanym pliku bitu trybu set-user-ID lub set-group-ID, to system może otworzyć bliżej nieokreślony plik dla każdego z tych deskryptorów plików. Jako zasadę należy przyjąć, że żaden przenośny program, uprzywilejowany czy nie, nie może zakładać, że te trzy deskryptory plików będą zamknięte po execve().

  Skrypty interpretowane
Skrypt interpretowany jest plikiem tekstowym mającym ustawione prawo do wykonywania. Pierwsza linia tego pliku jest w postaci:

    #!interpreter [opcjonalny-parametr]

interpreter mus być poprawną nazwą ścieżki do pliku wykonywalnego.

Jeśli argument pathname wywołania execve() określa interpreter, to zostanie uruchomiony interpreter z następującymi argumentami:

    interpreter [opcjonalny-arg] pathname arg...

where pathname is the pathname of the file specified as the first argument of execve(), and arg... is the series of words pointed to by the argv argument of execve(), starting at argv[1]. Note that there is no way to get the argv[0] that was passed to the execve() call.

Dla zachowania przenośności na inne systemu optional-arg albo w ogóle nie powinien być podawany, albo powinien być podany jako pojedyncze słowo (nie powinien zawierać spacji); patrz UWAGI poniżej.

Od Linuksa 2.6.28 jądro pozwala, aby interpreterem skryptu również był skrypt. To uprawnienie jest rekurencyjne, aż po czterykroć, tak więc interpreter może być skryptem interpretowanym przez skrypt itd.

  Ograniczenia rozmiaru argumentów i środowiska
Większość implementacji Uniksa narzuca ograniczenia na całkowity rozmiar argumentów linii poleceń (argv) i środowiska (envp) przekazywanych do nowego programu. POSIX.1 pozwala implementacji ogłosić te ograniczenia za pomocą stałej ARG_MAX (albo zdefiniowanej w <limits.h>, albo dostępnej podczas wykonywania programu za pomocą wywołania sysconf(_SC_ARG_MAX)).

Before Linux 2.6.23, the memory used to store the environment and argument strings was limited to 32 pages (defined by the kernel constant MAX_ARG_PAGES). On architectures with a 4-kB page size, this yields a maximum size of 128 kB.

On Linux 2.6.23 and later, most architectures support a size limit derived from the soft RLIMIT_STACK resource limit (see getrlimit(2)) that is in force at the time of the execve() call. (Architectures with no memory management unit are excepted: they maintain the limit that was in effect before Linux 2.6.23.) This change allows programs to have a much larger argument and/or environment list. For these architectures, the total size is limited to 1/4 of the allowed stack size. (Imposing the 1/4-limit ensures that the new program always has some stack space.) Additionally, the total size is limited to 3/4 of the value of the kernel constant _STK_LIM (8 MiB). Since Linux 2.6.25, the kernel also places a floor of 32 pages on this size limit, so that, even when RLIMIT_STACK is set very low, applications are guaranteed to have at least as much argument and environment space as was provided by Linux 2.6.22 and earlier. (This guarantee was not provided in Linux 2.6.23 and 2.6.24.) Additionally, the limit per string is 32 pages (the kernel constant MAX_ARG_STRLEN), and the maximum number of strings is 0x7FFFFFFF.

WARTOŚĆ ZWRACANA
On success, execve() does not return, on error -1 is returned, and errno is set to indicate the error.

BŁĘDY

E2BIG
    Całkowita liczba bajtów środowiska (envp) i listy argumentów (argv) jest za duża.

EACCES
    Brak praw do przeszukiwania dla składnika ścieżki pathname lub ścieżki interpretera skryptu (patrz także path_resolution(7)).

EACCES
    Plik lub interpreter skryptu nie jest zwykłym plikiem.

EACCES
    Brak praw wykonywania dla pliku, skryptu lub intepretera ELF.

EACCES
    System plików jest zamontowany jako noexec.

EAGAIN (od Linuksa 3.1)
    Having changed its real UID using one of the set*uid() calls, the caller was—and is now still—above its RLIMIT_NPROC resource limit (see setrlimit(2)). For a more detailed explanation of this error, see NOTES.

EFAULT
    pathname lub jeden ze wskaźników w wektorach argv lub envp wskazuje poza dostępną dla użytkownika przestrzeń adresową.

EINVAL
    Plik wykonywalny w formacie ELF ma więcej niż jeden segment PT_INTERP (tzn. ma więcej niż jeden interpreter).

EIO Wystąpił błąd wejścia/wyjścia.

EISDIR
    Intepreter ELF jest katalogiem.

ELIBBAD
    Nie został rozpoznany format interpretera ELF.

ELOOP
    Podczas rozwiązywania pathname, nazwy skryptu lub interpretera ELF napotkano zbyt wiele dowiązań symbolicznych.

ELOOP
    Osiągnięto maksymalny limit rekurencji podczas intepretacji rekurencyjnego skryptu (zob. pow. "Skrypty interpretowane"). Przed Linuksem 3.8 w takim wypadku występował błąd ENOEXEC.

EMFILE
    Zostało osiągnięte ograniczenie na liczbę otwartych deskryptorów plików dla procesu.

ENAMETOOLONG
    Ścieżka pathname jest zbyt długa.

ENFILE
    Zostało osiągnięte systemowe ograniczenie na całkowitą liczbę otwartych plików.

ENOENT
    The file pathname or a script or ELF interpreter does not exist.

ENOEXEC
    Nie rozpoznano formatu pliku binarnego, plik ten jest skompilowany dla innej architektury albo wystąpił jakiś inny błąd formatu pliku, który powoduje, że program nie może być uruchomiony.

ENOMEM
    Brak pamięci jądra.

ENOTDIR
    Składnik ścieżki pathname, ścieżki skryptu lub ścieżki interpretera ELF nie jest katalogiem.

EPERM
    System plików jest zamontowany jako nosuid, użytkownik nie jest administratorem, a plik ma ustawiony bit set-user-ID lub set-group-ID.

EPERM
    Proces jest śledzony (trace), użytkownik nie jest superużytkownikiem, a plik ma ustawiony bit set-user-ID lub set-group-ID.

EPERM
    Aplikację ślepe na przywileje nie pozyskają pełnego zestawu dozwolonych przywilejów przyznanego przez plik wykonywalny. Zob. capabilities(7).

ETXTBSY
    Podany plik wykonywalny był otwarty do zapisu przez jeden lub więcej procesów.

WERSJE
POSIX does not document the #! behavior, but it exists (with some variations) on other UNIX systems.

Pod Linuksem argv i envp może być podany jako NULL. W obu przypadkach, ma to ten sam skutek co podanie danego argumentu jako wskaźnika do listy zawierającej pojedynczy wskaźnik null. Prosimy nie wykorzystywać tej niestandardowej i nieprzenośnej pseudofunkcji! Na większości innych systemów Uniksowych podanie jako argv wartości NULL spowoduje wystąpienie błędu (EFAULT). Część innych systemów Uniksowych traktuje przypadek envp==NULL tak samo jak Linux.

POSIX.1 określa, że wartości zwracane przez sysconf(3) nie powinny się zmieniać przez cały czas życia procesu. Jednakże od wersji 2.6.23 Linuksa zmiana limitu zasobów RLIMIT_STACK powoduje również zmianę wartości zwracanej przez _SC_ARG_MAX, żeby odzwierciedlić fakt, że zmieniły się ograniczenia przestrzeni służącej do przechowywania argumentów linii poleceń i zmiennych środowiska.

  Skrypty interpretowane
The kernel imposes a maximum length on the text that follows the "#!" characters at the start of a script; characters beyond the limit are ignored. Before Linux 5.1, the limit is 127 characters. Since Linux 5.1, the limit is 255 characters.

Semantyka argumentu optional-arg skryptu interpretera różni się pomiędzy implementacjami. Pod Linuksem cały łańcuch znaków występujący po nazwie interpretera jest przekazywany jako pojedynczy argument. Jednakże inne systemy zachowują się inaczej. Niektóre systemy traktują pierwszy znaku białej spacji jako znak kończący optional-arg. Na innych systemach skrypt interpretera może przyjmować wiele argumentów i białe znaki optional-arg służą do ich rozdzielania.

Linux (like most other modern UNIX systems) ignores the set-user-ID and set-group-ID bits on scripts.

STANDARDY
POSIX.1-2008.

HISTORIA
POSIX.1-2001, SVr4, 4.3BSD.

W Uniksie V6 lista argumentów wywołania exec() była kończona 0, podczas gdy lista argumentów funkcji main była kończona -1. Dlatego lista argumentów przekazana do main nie mogła być bezpośrednio użyta w wywołaniu exec(). Od Uniksa V7 obie te wartości są NULL.

UWAGI
One sometimes sees execve() (and the related functions described in exec(3)) described as "executing a new process" (or similar). This is a highly misleading description: there is no new process; many attributes of the calling process remain unchanged (in particular, its PID). All that execve() does is arrange for an existing process (the calling process) to execute a new program.

Procesy z ustawionymi znacznikami set-user-ID oraz set-group-ID nie mogą być śledzone za pomocą ptrace(2).

Efekt zamontowania systemu plików nosuid jest różny dla różnych wersji jądra Linuksa: niektóre odmówią uruchomienia programów set-user-ID i set-group-ID, gdy spowodowałoby to udostępnienie użytkownikowi możliwości, którymi w danym momencie nie dysponuje (i zwrócą EPERM), inne po prostu zignorują bity set-user-ID i set-group-ID i pomyślnie wykonają exec().

In most cases where execve() fails, control returns to the original executable image, and the caller of execve() can then handle the error. However, in (rare) cases (typically caused by resource exhaustion), failure may occur past the point of no return: the original executable image has been torn down, but the new image could not be completely built. In such cases, the kernel kills the process with a SIGSEGV (SIGKILL until Linux 3.17) signal.

  execve() i EAGAIN
Poniżej znajduje się bardziej szczegółowy opis błędu EAGAIN, który może wystąpić (od Linuksa 3.1) przy wywoływaniu execve().

The EAGAIN error can occur when a preceding call to setuid(2), setreuid(2), or setresuid(2) caused the real user ID of the process to change, and that change caused the process to exceed its RLIMIT_NPROC resource limit (i.e., the number of processes belonging to the new real UID exceeds the resource limit). From Linux 2.6.0 to Linux 3.0, this caused the set*uid() call to fail. (Before Linux 2.6, the resource limit was not imposed on processes that changed their user IDs.)

Since Linux 3.1, the scenario just described no longer causes the set*uid() call to fail, because it too often led to security holes where buggy applications didn't check the return status and assumed that—if the caller had root privileges—the call would always succeed. Instead, the set*uid() calls now successfully change the real UID, but the kernel sets an internal flag, named PF_NPROC_EXCEEDED, to note that the RLIMIT_NPROC resource limit has been exceeded. If the PF_NPROC_EXCEEDED flag is set and the resource limit is still exceeded at the time of a subsequent execve() call, that call fails with the error EAGAIN. This kernel logic ensures that the RLIMIT_NPROC resource limit is still enforced for the common privileged daemon workflow—namely, fork(2) + set*uid() + execve().

Jeśli jednak limit zasobów nie był już przekroczony w trakcie wywołania execve() (ponieważ zakończyły się inne procesy należące do tego rzeczywistego UID pomiędzy wywołaniami set*uid() i execve()), to wywołanie execve() powiedzie się, a jądro usunie flagę procesu PF_NPROC_EXCEEDED. Flaga jest usuwana również wówczas, gdy kolejne wywołanie do fork(2) przez ten proces powiedzie się.

PRZYKŁADY
Następujący program jest zaprojektowany do wykonania przez drugi program przedstawiony poniżej. Wyświetla swoje argumenty uruchomienia po jednym w wierszu.

    /* myecho.c */

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        for (size_t j = 0; j < argc; j++)
            printf("argv[%zu]: %s\n", j, argv[j]);

        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

Tego programu można użyć do uruchomienia programu podanego w argumencie linii poleceń:

    /* execve.c */

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>

    int
    main(int argc, char *argv[])
    {
        static char *newargv[] = { NULL, "hello", "world", NULL };
        static char *newenviron[] = { NULL };

        if (argc != 2) {
            fprintf(stderr, "Usage: %s <file-to-exec>\n", argv[0]);
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        newargv[0] = argv[1];

        execve(argv[1], newargv, newenviron);
        perror("execve");   /* execve() returns only on error */
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

Możemy użyć drugiego programu do uruchomienia pierwszego:

    $ cc myecho.c -o myecho
    $ cc execve.c -o execve
    $ ./execve ./myecho
    argv[0]: ./myecho
    argv[1]: witaj
    argv[2]: świecie

Możemy także użyć tych programów do pokazania używania interpretera skryptu. Aby to zrobić, tworzymy skrypt, którego "interpreterem" jest nasz program myecho:

    $ cat > script
    #!./myecho script-arg
    ^D
    $ chmod +x script

Następnie używamy naszego programu do wykonania skryptu:

    $ ./execve ./script
    argv[0]: ./myecho
    argv[1]: script-arg
    argv[2]: ./script
    argv[3]: witaj
    argv[4]: świecie

ZOBACZ TAKŻE
chmod(2), execveat(2), fork(2), get_robust_list(2), ptrace(2), exec(3), fexecve(3), getauxval(3), getopt(3), system(3), capabilities(7), credentials(7), environ(7), path_resolution(7), ld.so(8)

TŁUMACZENIE
Autorami polskiego tłumaczenia niniejszej strony podręcznika są: Przemek Borys <pborys@dione.ids.pl>, Andrzej Krzysztofowicz <ankry@green.mf.pg.gda.pl>, Robert Luberda <robert@debian.org> i Michał Kułach <michal.kulach@gmail.com>

Niniejsze tłumaczenie jest wolną dokumentacją. Bliższe informacje o warunkach licencji można uzyskać zapoznając się z GNU General Public License w wersji 3 (https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html) lub nowszej. Nie przyjmuje się ŻADNEJ ODPOWIEDZIALNOŚCI.

Błędy w tłumaczeniu strony podręcznika prosimy zgłaszać na adres listy dyskusyjnej manpages-pl-list@lists.sourceforge.net.