Linux中exec命令相关

本文深入探讨了Linux中exec和source命令的工作原理及其与fork系统调用的关系。此外,还详细介绍了这两种命令如何影响shell环境,以及它们在执行shell脚本时的不同之处。

Linux中exec命令相关:

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。

  exec I/O重定向详解及应用实例

  1、 基本概念(这是理解后面的知识的前提,请务必理解)

  a、 I/O重定向通常与 FD有关,shell的FD通常为10个,即 0~9;

  b、 常用FD有3个,为0(stdin,标准输入)、1(stdout,标准输出)、2(stderr,标准错误输出),默认与keyboard、monitor

、monitor有关;

  c、 用 来改变送出的数据信道(stdout, stderr),使之输出到指定的档案;

  e、 0 是 与 1> 是一样的;

  f、 在IO重定向 中,stdout 与 stderr 的管道会先准备好,才会从 stdin 读进资料;

  g、 管道“|”(pipe line):上一个命令的 stdout 接到下一个命令的 stdin;

  h、 tee 命令是在不影响原本 I/O 的情况下,将 stdout 复制一份到档案去;

  i、 bash(ksh)执行命令的过程:分析命令-变量求值-命令替代(``和$( ))-重定向-通配符展开-确定路径-执行命令;

  j、 ( ) 将 command group 置于 sub-shell 去执行,也称 nested sub-shell,它有一点非常重要的特性是:继承父shell

的Standard input, output, and error plus any other open file descriptors。

  k、 exec 命令:常用来替代当前 shell 并重新启动一个 shell,换句话说,并没有启动子 shell。使用这一命令时任何现

有环境都将会被清除。exec 在对文件描述符进行操作的时候,也只有在这时,exec 不会覆盖你当前的 shell 环境。

  2、cmd &n 使用系统调用 dup (2) 复制文件描述符 n 并把结果用作标准输出

  &- 关闭标准输出

  n&- 表示将 n 号输出关闭

  上述所有形式都可以前导一个数字,此时建立的文件描述符由这个数字指定而不是缺省的 0 或 1。如:

  ... 2>file 运行一个命令并把错误输出(文件描述符 2)定向到 file。

  ... 2>&1 运行一个命令并把它的标准输出和输出合并。(严格的说是通过复制文件描述符 1 来建立文件描述符 2 ,但效果

通常是合并了两个流。)

  我们对 2>&1详细说明一下 :2>&1 也就是 FD2=FD1 ,这里并不是说FD2 的值 等于FD1的值,因为 > 是改变送出的数据信

道,也就是说把 FD2 的 “数据输出通道” 改为 FD1 的 “数据输出通道”。如果仅仅这样,这个改变好像没有什么作用,因

为 FD2 的默认输出和 FD1的默认输出本来都是 monitor,一样的!

  但是,当 FD1 是其他文件,甚至是其他 FD 时,这个就具有特殊的用途了。请大家务必理解这一点。

  3、 如果 stdin, stdout, stderr 进行了重定向或关闭, 但没有保存原来的 FD, 可以将其恢复到 default 状态吗?

  *** 如果关闭了stdin,因为会导致退出,那肯定不能恢复。

  *** 如果重定向或关闭 stdout和stderr其中之一,可以恢复,因为他们默认均是送往monitor(但不知会否有其他影响)。如

恢复重定向或关闭的 stdout: exec 1>&2 ,恢复重定向或关闭的stderr:exec 2>&1。

  *** 如果stdout和stderr全部都关闭了,又没有保存原来的FD,可以用:exec 1>/dev/tty 恢复。

  4、 cmd >a 2>a 和 cmd >a 2>&1 为什么不同?

  cmd >a 2>a :stdout和stderr都直接送往文件 a ,a文件会被打开两遍,由此导致stdout和stderr互相覆盖。

  cmd >a 2>&1 :stdout直接送往文件a ,stderr是继承了FD1的管道之后,再被送往文件a 。a文件只被打开一遍,就是FD1

将其打开。

  我想:他们的不同点在于:

  cmd >a 2>a 相当于使用了两个互相竞争使用文件a的管道;

  而cmd >a 2>&1 只使用了一个管道,但在其源头已经包括了stdout和stderr。

  从IO效率上来讲,cmd >a 2>&1的效率应该更高!

  exec 0exec 1>outfilename # 打开文件outfilename作为stdout

  exec 2>errfilename # 打开文件 errfilename作为 stderr

  exec 0&- # 关闭 FD1

  exec 5>&- # 关闭 FD5

[linuxidc.com@linuxidc.com shell]$ cat 1

  11 22 33 44 55

  66 22 33 11 33

  324 25 63 634 745

  [linuxidc.com@linuxidc.com shell]$ cat 2

  > 1.txt

  exec 4<&1

  exec 1> 1.txt

  while read line

  do

  echo $line

  done < 1

  exec 1<&4

  exec 4>&-

  [linuxidc.com@linuxidc.com shell]$ sh ./2

  [linuxidc.com@linuxidc.com shell]$ cat 1.txt

  11 22 33 44 55

  66 22 33 11 33

  324 25 63 634 745

  [linuxidc.com@linuxidc.com shell]$

 

修改ls显示的时间格式:

ls -l --time-style '+%Y/%m/%d %H:%M:%S'
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008/08/01 12:23:06 file1
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008/08/01 12:23:06 file2
 
--time-style 也可以存在环境变量里:
 
export TIME_STYLE='+%Y/%m/%d %H:%M:%S'

ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008/08/01 12:23:06 file1
-rw-r--r-- 1 root root 0 2008/08/01 12:23:06 file2

 

 

Linux中内部命令和外部命令:
   UNIX命令有内部命令和外部命令之分。内部命令实际上是shell程序的一部分,其中包含的是一些比较简练的UNIX系统命令,这些命令由shell程序识别并在shell程序内部完成运行,通常在UNIX系统加载运行时shell就被加载并驻留在系统内存中。外部命令是UNIX系统中的实用程序部分,因为实用程序的功能通常都比较强大,所以它们包含的程序量也会很大,在系统加载时并不随系统一起被加载到内存中,而是在需要时才将其调进内存。通常外部命令的实体并不包含在shell中,但是其命令执行过程是由shell 程序控制的。shell程序管理外部命令执行的路径查找、加载存放,并控制命令的执行。
理解了内部命令和外部命令之后,你可能就会有疑问了??那么我怎么看一个命令是内部命令还是外部命令呢??

1、在终端下输入man builtins,即可调出内部命令的大纲和解释。

2、用命令enable调出来,后者将分行打印出内部命令

     [root@localhost shell]# enable ls

      bash: enable: ls: not a shell builtin


1. http://blog.sina.com.cn/s/blog_6238358c0100sg5n.html

<think>好的,用户的问题是关于LinuxExec函数和exec命令的区别及用法。我需要先明确用户的问题,可能他们遇到了混淆这两个概念的情况,或者在学习过程中发现两者名字相似但用途不同,想要弄清楚。 首先,我得回忆一下自己知道的关于exec函数族和exec命令的知识。Exec函数族属于系统调用,用于在进程中执行另一个程序,替换当前进程的映像。而exec命令可能指的是shell中的内置命令,或者在脚本中使用的命令,比如execshell脚本中的用法。 接下来,我需要查阅提供的引用资料来确认细节。引用[1]提到exec和system的区别,指出exec更高效,直接替换当前进程。引用[2]到[4]详细说明了exec函数的不同版本,比如execl、execv、execvp等,以及它们在子进程中的应用。此外,引用[3]提到execshell中的使用,执行后不会返回原来的shell,这与函数的行为类似,但可能用户混淆了命令和函数。 需要区分的是,Linux中是否有独立的exec命令。实际上,在shell中,exec是一个内置命令,用于替换当前shell进程或者改变文件描述符。而exec函数族是C语言中的系统调用,由程序调用执行新程序。 用户可能将两者名字相同但用途不同,导致困惑。因此,在回答中需要明确区分两者的上下文环境:一个是shell命令,一个是编程中的函数。 然后,我需要组织回答的结构,先分别解释Exec函数和exec命令,再对比它们的区别,最后给出使用场景和示例。同时,要确保LaTeX格式的正确应用,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能数学公式不多,但如果有相关代码或参数可能需要适当格式化。 还要生成相关问题,可能涉及exec函数的具体函数区别、exec命令的用法示例,或者两者在进程管理中的不同影响。 需要检查引用是否正确,比如引用[3]提到execshell中的行为,而引用[4]展示了exec函数在子进程中的使用。确保每个引用标识符对应正确的来源。 最后,确保回答用中文,结构清晰,分点说明,帮助用户逐步理解两者的区别和应用场景。</think>### LinuxExec函数与exec命令的区别及用法 #### 1. **Exec函数族(系统调用)** Exec函数族是Linux系统编程中的一组系统调用,用于在进程中执行新的程序。它们会**完全替换当前进程的映像**,新程序从`main`函数开始执行,原进程的代码和数据被覆盖。主要特点包括: - **进程替换**:调用后原进程的代码段、数据段等均被替换,仅保留进程ID(PID)[^4]。 - **函数变体**:包括`execl`、`execv`、`execvp`等,区别在于参数传递方式(列表或数组)及是否搜索环境变量`PATH`[^2][^4]。 - **典型用法**:常与`fork()`结合,在子进程中调用`exec`执行新程序,例如: ```c pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { execlp("ls", "ls", "-l", NULL); // 子进程执行`ls -l`,替换自身 } ``` #### 2. **exec命令Shell内置命令)** `exec`是Shell中的内置命令,主要用于以下场景: - **替换当前Shell进程**:执行命令后,原Shell进程被替换,退出后不会返回原Shell[^3]。 ```bash exec ls -l # 执行`ls -l`后,当前Shell终止 ``` - **重定向文件描述符**:在不创建新进程的情况下修改I/O流。 ```bash exec 3> output.txt # 将文件描述符3绑定到output.txt ``` #### 3. **核心区别** | 特性 | Exec函数族 | exec命令 | |---------------------|-------------------------------|--------------------------| | **上下文环境** | 编程语言(C/C++)中调用 | Shell脚本或终端中直接使用 | | **进程行为** | 替换当前进程 | 替换当前Shell进程 | | **返回值** | 成功时不返回,失败返回-1 | 无返回值(直接退出Shell) | | **典型用途** | 多进程程序设计中加载新程序 | Shell脚本优化或I/O重定向 | #### 4. **使用场景示例** - **Exec函数**:需在子进程中运行独立程序(如Web服务器启动子进程处理请求)。 - **exec命令**: - 脚本中减少进程数:`exec python script.py` 替代新建进程[^3]。 - 动态修改Shell环境:`exec bash` 切换Shell类型。 #### 5. **常见误区** - **名称混淆**:两者名称相同,但Exec函数是系统调用,而exec命令Shell内置功能。 - **进程保留**:Exec函数调用后原进程代码终止,但PID保留;exec命令执行后原Shell进程终止[^3]。
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