Linux学习笔记（20）linux exec
linux exec用法总结
|
exec命令 |
作用 |
|
exec ls |
在shell中执行ls，ls结束后不返回原来的shell中了 |
|
exec <file |
将file中的内容作为exec的标准输入 |
|
exec >file |
将file中的内容作为标准写出 |
|
exec 3<file |
将file读入到fd3中 |
|
sort <&3 |
fd3中读入的内容被分类 |
|
exec 4>file |
将写入fd4中的内容写入file中 |
|
ls >&4 |
Ls将不会有显示，直接写入fd4中了，即上面的file中 |
|
exec 5<&4 |
创建fd4的拷贝fd5 |
|
exec 3<&- |
关闭fd3 |
概念细节
1.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。
2. exec 概念
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。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)
3.exec的组成
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。
4.exec I/O重定向详解及应用实例
4.1 基本概念
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、 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；
f、 管道“|”(pipe line):上一个命令的 stdout 接到下一个命令的 stdin;
g、 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。
4.2、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。
4.3、 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。
4.4、 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
【参考文档】
