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Linux exec與重定向

時間:2015-04-23 23:07來源:電腦教程學習網 www.aedwey.tw 編輯:admin

exec和source都屬于bash內部命令(builtins commands),在bash下輸入man exec或man source可以查看所有的內部命令信息。

bash shell的命令分為兩類:外部命令和內部命令。外部命令是通過系統調用或獨立的程序實現的,如sed、awk等等。內部命令是由特殊的文件格式(.def)所實現,如cd、history、exec等等。

 

在說明exe和source的區別之前,先說明一下fork的概念。

    fork是linux的系統調用,用來創建子進程(child process)。子進程是父進程(parent process)的一個副本,從父進程那里獲得一定的資源分配以及繼承父進程的環境。子進程與父進程唯一不同的地方在于pid(process id)。

    環境變量(傳給子進程的變量,遺傳性是本地變量和環境變量的根本區別)只能單向從父進程傳給子進程。不管子進程的環境變量如何變化,都不會影響父進程的環境變量。

 

shell script:

有兩種方法執行shell scripts,一種是新產生一個shell,然后執行相應的shell scripts;一種是在當前shell下執行,不再啟用其他shell。

新產生一個shell然后再執行scripts的方法是在scripts文件開頭加入以下語句

#!/bin/sh

一般的script文件(.sh)即是這種用法。這種方法先啟用新的sub-shell(新的子進程),然后在其下執行命令。

另外一種方法就是上面說過的source命令,不再產生新的shell,而在當前shell下執行一切命令。

 

source:

source命令即點(.)命令。

在bash下輸入man source,找到source命令解釋處,可以看到解釋”Read and execute commands from filename in the current shell environment and …”。從中可以知道,source命令是在當前進程中執行參數文件中的各個命令,而不是另起子進程(或sub-shell)。

 

exec:

在bash下輸入man exec,找到exec命令解釋處,可以看到有”No new process is created.”這樣的解釋,這就是說exec命令不產生新的子進程。那么exec與source的區別是什么呢?

exec命令在執行時會把當前的shell process關閉,然后換到后面的命令繼續執行。

 

1. 系統調用exec是以新的進程去代替原來的進程,但進程的PID保持不變。因此,可以這樣認為,exec系統調用并沒有創建新的進程,只是替換了原來進程上下文的內容。原進程的代碼段,數據段,堆棧段被新的進程所代替。

一個進程主要包括以下幾個方面的內容:

(1)一個可以執行的程序

(2) 與進程相關聯的全部數據(包括變量,內存,緩沖區)

(3)程序上下文(程序計數器PC,保存程序執行的位置)

 

2. exec是一個函數簇,由6個函數組成,分別是以excl和execv打頭的。

執行exec系統調用,一般都是這樣,用fork()函數新建立一個進程,然后讓進程去執行exec調用。我們知道,在fork()建立新進程之后,父進各與子進程共享代碼段,但數據空間是分開的,但父進程會把自己數據空間的內容copy到子進程中去,還有上下文也會copy到子進程中去。而為了提高效率,采用一種寫時copy的策略,即創建子進程的時候,并不copy父進程的地址空間,父子進程擁有共同的地址空間,只有當子進程需要寫入數據時(如向緩沖區寫入數據),這時候會復制地址空間,復制緩沖區到子進程中去。從而父子進程擁有獨立的地址空間。而對于fork()之后執行exec后,這種策略能夠很好的提高效率,如果一開始就copy,那么exec之后,子進程的數據會被放棄,被新的進程所代替。

 

3. exec與system的區別

(1) exec是直接用新的進程去代替原來的程序運行,運行完畢之后不回到原先的程序中去。

(2) system是調用shell執行你的命令,system=fork+exec+waitpid,執行完畢之后,回到原先的程序中去。繼續執行下面的部分。

總之,如果你用exec調用,首先應該fork一個新的進程,然后exec. 而system不需要你fork新進程,已經封裝好了。

 

exec I/O重定向詳解及應用實例

1、 基本概念(這是理解后面的知識的前提,請務必理解)

a、 I/O重定向通常與 FD有關,shell的FD通常為10個,即 0~9;

b、 常用FD有3個,為0(stdin,標準輸入)、1(stdout,標準輸出)、2(stderr,標準錯誤輸出),默認與keyboard、monitor、monitor有關;

 

 

c、 用  來改變送出的數據信道(stdout, stderr),使之輸出到指定的檔案;

e、 0 是  與 1> 是一樣的;

f、 在IO重定向 中,stdout 與 stderr 的管道會先準備好,才會從 stdin 讀進資料;

g、 管道“|”(pipe line):上一個命令的 stdout 接到下一個命令的 stdin;

h、 tee 命令是在不影響原本 I/O 的情況下,將 stdout 復制一份到檔案去;

i、 bash(ksh)執行命令的過程:分析命令-變量求值-命令替代(``和$( ))-重定向-通配符展開-確定路徑-執行命令;

j、 ( ) 將 command group 置于 sub-shell 去執行,也稱 nested sub-shell,它有一點非常重要的特性是:繼承父shell的Standard input, output, and error plus any other open file descriptors。

k、 exec 命令:常用來替代當前 shell 并重新啟動一個 shell,換句話說,并沒有啟動子 shell。使用這一命令時任何現有環境都將會被清除。exec 在對文件描述符進行操作的時候,也只有在這時,exec 不會覆蓋你當前的 shell 環境。

2、cmd &n 使用系統調用 dup (2) 復制文件描述符 n 并把結果用作標準輸出

&- 關閉標準輸出

n&- 表示將 n 號輸出關閉

上述所有形式都可以前導一個數字,此時建立的文件描述符由這個數字指定而不是缺省的 0 或 1。如:

... 2>file 運行一個命令并把錯誤輸出(文件描述符 2)定向到 file。

... 2>&1 運行一個命令并把它的標準輸出和輸出合并。(嚴格的說是通過復制文件描述符 1 來建立文件描述符 2 ,但效果通常是合并了兩個流。)

我們對 2>&1詳細說明一下 :2>&1 也就是 FD2=FD1 ,這里并不是說FD2 的值 等于FD1的值,因為 > 是改變送出的數據信道,也就是說把 FD2 的 “數據輸出通道” 改為 FD1 的 “數據輸出通道”。如果僅僅這樣,這個改變好像沒有什么作用,因為 FD2 的默認輸出和 FD1的默認輸出本來都是 monitor,一樣的!

但是,當 FD1 是其他文件,甚至是其他 FD 時,這個就具有特殊的用途了。請大家務必理解這一點。

3、 如果 stdin, stdout, stderr 進行了重定向或關閉, 但沒有保存原來的 FD, 可以將其恢復到 default 狀態嗎?

*** 如果關閉了stdin,因為會導致退出,那肯定不能恢復。

*** 如果重定向或關閉 stdout和stderr其中之一,可以恢復,因為他們默認均是送往monitor(但不知會否有其他影響)。如恢復重定向或關閉的 stdout: exec 1>&2 ,恢復重定向或關閉的stderr:exec 2>&1。

*** 如果stdout和stderr全部都關閉了,又沒有保存原來的FD,可以用:exec 1>/dev/tty 恢復。

4、 cmd >a 2>a 和 cmd >a 2>&1 為什么不同?

cmd >a 2>a :stdout和stderr都直接送往文件 a ,a文件會被打開兩遍,由此導致stdout和stderr互相覆蓋。

cmd >a 2>&1 :stdout直接送往文件a ,stderr是繼承了FD1的管道之后,再被送往文件a 。a文件只被打開一遍,就是FD1將其打開。

我想:他們的不同點在于:

cmd >a 2>a 相當于使用了兩個互相競爭使用文件a的管道;

而cmd >a 2>&1 只使用了一個管道,但在其源頭已經包括了stdout和stderr。

從IO效率上來講,cmd >a 2>&1的效率應該更高!

exec 0exec 1>outfilename # 打開文件outfilename作為stdout

exec 2>errfilename # 打開文件 errfilename作為 stderr

exec 0&- # 關閉 FD1

exec 5>&- # 關閉 FD5

[[email protected] shell]$ cat 1
11 22 33 44 55
66 22 33 11 33
324 25 63 634 745
[[email protected] 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>&-
[[email protected] shell]$ sh ./2
[[email protected] shell]$ cat 1.txt
11 22 33 44 55
66 22 33 11 33
324 25 63 634 745
[[email protected] shell]$


 

原文參考:http://blog.sina.com.cn/s/blog_6238358c0100sg5n.html

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linux exec用法總結

 

先總結一個表:

exec命令

作用

exec ls

shell中執行lsls結束后不返回原來的shell中了

exec <file

file中的內容作為exec的標準輸入

exec >file

file中的內容作為標準寫出

exec 3<file

file讀入到fd3

sort <&3

fd3中讀入的內容被分類

exec 4>file

將寫入fd4中的內容寫入file

ls >&4

Ls將不會有顯示,直接寫入fd4中了,即上面的file

exec 5<&4

創建fd4的拷貝fd5

exec 3<&-

關閉fd3

 

1. exec 執行程序

 雖然execsource都是在父進程中直接執行,但exec這個與source有很大的區別,source是執行shell腳本,而且執行后會返回以前的shell。而exec的執行不會返回以前的shell了,而是直接把以前登陸shell作為一個程序看待,在其上經行復制。

舉例說明:

[email protected]:~/test#exec ls

exp1  exp5  linux-2.6.27.54  ngis_post.sh  test  xen-3.0.1-install

<logout>

 

[email protected]:~/test#exec >text

[email protected]:~/test#ls

[email protected]:~/test#pwd

[email protected]:~/test#echo "hello"

[email protected]:~/test#exec>/dev/tty

[email protected]:~/test#cat text 

exp1

exp5

linux-2.6.27.54

ngis_post.sh

test

text

xen-3.0.1-install

/root/test

hello

[email protected]:~/test#

Exec >text 是將當前shell的標準輸出都打開到text文件中

 

[email protected]:~/test#cat test

ls

Pwd

[email protected]:~/test#bash

[email protected]:~/test#exec <test

[email protected]:~/test#ls

exp1  exp5  linux-2.6.27.54  ngis_post.sh  test  text  xen-3.0.1-install

[email protected]:~/test#pwd

/root/test

[email protected]:~/test#

[email protected]:~/test#exit       #自動執行

 

2. exec的重定向

  先上我們進如/dev/fd/目錄下看一下:

[email protected]:~/test#cd /dev/fd

[email protected]:/dev/fd#ls

0  1  2  255

默認會有這四個項:0是標準輸入,默認是鍵盤。

1是標準輸出,默認是屏幕/dev/tty

2是標準錯誤,默認也是屏幕

255

當我們執行exec 3>test時:

[email protected]:/dev/fd#exec 3>/root/test/test 

[email protected]:/dev/fd#ls

0  1  2  255  3

[email protected]:/dev/fd#

看到了吧,多了個3,也就是又增加了一個設備,這里也可以體會下linux設備即文件的理念。這時候fd3就相當于一個管道了,重定向到fd3中的文件會被寫在test中。關閉這個重定向可以用exec 3>&-

[email protected]:/dev/fd#who >&3

[email protected]:/dev/fd#ls >&3

[email protected]:/dev/fd#exec 3>&-

[email protected]:/dev/fd#cat /root/test/te

test  text  

[email protected]:/dev/fd#cat /root/test/test 

root     tty1         2010-11-16 01:13

root     pts/0        2010-11-15 22:01 (192.168.0.1)

root     pts/2        2010-11-16 01:02 (192.168.0.1)

0

1

2

255

3

 

 

 

 

3. 應用舉例:

        exec 3<test

        while read -u 3 pkg

do

echo "$pkg"

done

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