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shell中exec解析

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发表于 2016-9-15 15:17:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
exec和source都属于bash内部命令(builtins commands),在bash下输入man exec或man source可以查看所有的内部命令信息。
bash shell的命令分为两类:外部命令和内部命令。外部命令是通过系统调用或独立的程序实现的,如sed、awk等等。内部命令是由特殊的文件格式(.def)所实现,如cd、history、exec等等。
在说明exe和source的区别之前,先说明一下fork的概念。
fork是linux的系统调用,用来创建子进程(child process)。子进程是父进程(parent process)的一个副本,从父进程那里获得一定的资源分配以及继承父进程的环境。子进程与父进程唯一不同的地方在于pid(process id)。
环境变量(传给子进程的变量,遗传性是本地变量和环境变量的根本区别)只能单向从父进程传给子进程。不管子进程的环境变量如何变化,都不会影响父进程的环境变量。
shell script:
有两种方法执行shell scripts,一种是新产生一个shell,然后执行相应的shell scripts;一种是在当前shell下执行,不再启用其他shell。
新产生一个shell然后再执行scripts的方法是在scripts文件开头加入以下语句
#!/bin/sh
一般的script文件(.sh)即是这种用法。这种方法先启用新的sub-shell(新的子进程),然后在其下执行命令。
另外一种方法就是上面说过的source命令,不再产生新的shell,而在当前shell下执行一切命令。
source:
source命令即点(.)命令。
在bash下输入man source,找到source命令解释处,可以看到解释”Read and execute commands from filename in the current shell environment and …”。从中可以知道,source命令是在当前进程中执行参数文件中的各个命令,而不是另起子进程(或sub-shell)。
exec:
在bash下输入man exec,找到exec命令解释处,可以看到有”No new process is created.”这样的解释,这就是说exec命令不产生新的子进程。那么exec与source的区别是什么呢?
exec命令在执行时会把当前的shell process关闭,然后换到后面的命令继续执行。

1. 系统调用exec是以新的进程去代替原来的进程,但进程的PID保持不变。因此,可以这样认为,exec系统调用并没有创建新的进程,只是替换了原来进程上下文的内容。原进程的代码段,数据段,堆栈段被新的进程所代替。
一个进程主要包括以下几个方面的内容:
(1)一个可以执行的程序
(2) 与进程相关联的全部数据(包括变量,内存,缓冲区)
(3)程序上下文(程序计数器PC,保存程序执行的位置)
2. exec是一个函数簇,由6个函数组成,分别是以excl和execv打头的。
执行exec系统调用,一般都是这样,用fork()函数新建立一个进程,然后让进程去执行exec调用。我们知道,在fork()建立新进程之后,父进各与子进程共享代码段,但数据空间是分开的,但父进程会把自己数据空间的内容copy到子进程中去,还有上下文也会copy到子进程中去。而为了提高效率,采用一种写时copy的策略,即创建子进程的时候,并不copy父进程的地址空间,父子进程拥有共同的地址空间,只有当子进程需要写入数据时(如向缓冲区写入数据),这时候会复制地址空间,复制缓冲区到子进程中去。从而父子进程拥有独立的地址空间。而对于fork()之后执行exec后,这种策略能够很好的提高效率,如果一开始就copy,那么exec之后,子进程的数据会被放弃,被新的进程所代替。
3. exec与system的区别
(1) exec是直接用新的进程去代替原来的程序运行,运行完毕之后不回到原先的程序中去。
(2) system是调用shell执行你的命令,system=fork+exec+waitpid,执行完毕之后,回到原先的程序中去。继续执行下面的部分。
总之,如果你用exec调用,首先应该fork一个新的进程,然后exec. 而system不需要你fork新进程,已经封装好了。



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