【操作系统】Linux 中的 exec 命令

Linux 中的 exec 命令

Linux 中的 exec 命令是一个非常重要的工具，它用于在当前进程中替换当前进程的代码和数据，以执行一个新的程序或脚本。exec 的核心特性是：它不会创建新的进程，而是直接替换当前进程的内存空间，因此执行 exec 后，原进程的上下文会被完全覆盖，后续代码不会继续执行。

1. exec 的基本作用

• 替换当前进程：用指定的命令或程序替代当前进程的内容（包括代码、数据、堆栈等）。
• 不创建子进程：与 fork() 不同，exec 不会生成新的进程，而是直接覆盖当前进程。
• 进程 ID 不变：替换后的新程序会沿用原进程的 PID（进程 ID）。

2. exec 语法

exec [选项] 命令 [参数]

• 命令：要执行的程序或脚本。
• 参数：传递给命令的参数。
• 选项：可选的重定向或控制选项（如 >、< 等）

常用选项：

• -c：清除当前环境变量，仅使用新指定的环境变量执行命令。
• -a name：将命令的名称替换为 name（通常用于调试）【可用于进程隐藏】。
• <文件描述符>：操作文件描述符（重定向输入/输出/错误）。

3. exec 的核心特性

• 不可逆替换：执行 exec 后，原进程的上下文（代码、数据、堆栈等）会被新程序完全覆盖，后续代码不会执行。

  #!/bin/bash
  exec ls -l
  echo "This line will not be executed."  # 不会执行
  

• 继承文件描述符：新程序会继承当前进程的所有打开的文件描述符（如标准输入、输出、错误等）。

  # 将标准输出重定向到文件
  exec > output.txt
  echo "This will be written to output.txt"
  

• 高效性：由于不需要创建新进程，exec 在资源受限的环境中（如嵌入式系统）非常有用。

4. exec 的典型应用场景

4.1 替换当前 Shell 进程

在脚本中直接执行其他命令，例如：

#!/bin/bash
exec /bin/ps -ef  # 替换当前 Shell 进程，执行 ps 命令

4.2 文件描述符重定向

重定向标准输入/输出/错误到文件或设备：

# 将标准输出和标准错误都重定向到日志文件
exec 1>output.log 2>&1
echo "This will be written to output.log"

4.3 启动服务并退出脚本

在脚本中启动一个服务后，直接退出当前 Shell：

#!/bin/bash
echo "Starting service..."
exec /usr/bin/my_service  # 替换当前进程为服务程序

4.4 调试驱动或硬件

在调试硬件驱动时，可以将文件描述符绑定到设备节点：

# 将标准输入绑定到 /dev/tty1（LCD 终端）
exec 0</dev/tty1