shell調用另一個腳本的三種方式fork/exec/source

　　exec和source都屬於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於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系統調用並沒有創建新的進程，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，並不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。而對於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。

 

先來說一下主要以下有幾種方式：

• fork: 如果腳本有執行權限的話，path/to/foo.sh。如果沒有，sh path/to/foo.sh。
• exec: exec path/to/foo.sh
• source: source path/to/foo.sh

fork

fork 是最普通的, 就是直接在腳本里面用 path/to/foo.sh 來調用 foo.sh 這個腳本，比如如果是 foo.sh 在當前目錄下，就是 ./foo.sh。運行的時候 terminal 會新開一個子 Shell 執行腳本 foo.sh，子 Shell 執行的時候, 父 Shell 還在。子 Shell 執行完畢后返回父 Shell。 子 Shell 從父 Shell 繼承環境變量，但是子 Shell 中的環境變量不會帶回父 Shell。

exec

exec 與 fork 不同，不需要新開一個子 Shell 來執行被調用的腳本. 被調用的腳本與父腳本在同一個 Shell 內執行。但是使用 exec 調用一個新腳本以后, 父腳本中 exec 行之后的內容就不會再執行了。這是 exec 和 source 的區別.

source

與 fork 的區別是不新開一個子 Shell 來執行被調用的腳本，而是在同一個 Shell 中執行. 所以被調用的腳本中聲明的變量和環境變量, 都可以在主腳本中進行獲取和使用。

其實從命名上可以感知到其中的細微區別，下面通過兩個腳本來體會三種調用方式的不同:

第一個腳本，我們命名為 1.sh:

#!/bin/bash
A=1
echo "before exec/source/fork: PID for 1.sh = $$"
export A
echo "In 1.sh: variable A=$A"
case $1 in
    --exec)
        echo -e "==> using exec…\n"
        exec ./2.sh ;;
    --source)
        echo -e "==> using source…\n"
        . ./2.sh ;;
    *)
        echo -e "==> using fork by default…\n"
        ./2.sh ;;
esac
echo "after exec/source/fork: PID for 1.sh = $$"
echo -e "In 1.sh: variable A=$A\n"

 

第二個腳本，我們命名為 2.sh：

#!/bin/base
echo "PID for 2.sh = $$"
echo "In 2.sh get variable A=$A from 1.sh"
A=2
export A
echo -e "In 2.sh: variable A=$A\n"

 

注：這兩個腳本中的參數 $$ 用於返回腳本的 PID , 也就是進程 ID。這個例子是想通過顯示 PID 判斷兩個腳本是分開執行還是同一進程里執行，也就是是否有新開子 Shell。當執行完腳本 2.sh 后，腳本 1.sh 后面的內容是否還執行。

chmod +x 1.sh 2.sh 給兩個腳本加上可執行權限后執行情況：

fork

fork 方式可以看出，兩個腳本都執行了，運行順序為1-2-1，從兩者的PID值(1.sh PID=82266, 2.sh PID=82267)，可以看出，兩個腳本是分成兩個進程運行的。

exec

exec 方式運行的結果是，2.sh 執行完成后，不再回到 1.sh。運行順序為 1-2。從pid值看，兩者是在同一進程 PID=82287 中運行的。

source

 

 source方式的結果是兩者在同一進程里運行。該方式相當於把兩個腳本先合並再運行。