Linux下shell执行程序

原理

Linux操作系统下shell脚本是开发项目中是比较常用的。shell脚本是如何被Linux系统所调用执行的呢，首先我们以ps命令为例，来解释一下shell脚本是如何被系统执行的。

命令：ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm

其中：pid：自身进程id，ppid：父进程id，pgid：所属进程组id，sid：所属会话id，comm：命令。

在Linux系统下执行程序结果如下：

由上图可以看到，ps的父进程为bash，这正是我们所希望的。bash和ps命令两者位于同一会话和前台进程(1982)。不同的终端连接系统时bash所属会话和进程组都不一样，因此每个终端有自身的所属会话和进程组。

Shell调用本质其实是由shell（该系统的shell类型为bash）调用fork()函数创建一个进程，由该创建的子进程去调用一种exec函数去执行另一个程序。当子进程调用一种exec函数时，该子进程的执行的程序完全替换为新进程，因为调用exec函数并不创建新进程，所有前后进程的进程ID并不改变。exec程序只是用一个全新程序替换了当前进程的正文，数据、堆和栈。举个比较形象的例子，就好像一栋大楼里面刚开始是腾讯公司在里面办公，后来倒闭了，里面搬进了阿里巴巴公司，尽管大楼内的部署跟执行的任务已经改变，但这栋大楼还是之前的大楼。

在Linux系统下shell如果在一个管道中执行三个进程我们可以检验一下bash使用的进程控制方式。如下：

由上实验我们可知，bash使用的进程控制方式是：在执行每个命令调用时，都会由bash自身创建一个进程，然后由创建的子进程去调用exec函数去执行调用命令，而且bash创建的所有进程与bash同属一个会话（session id : 3983）；而所有的子进程同属一个进程组（gpid：7151），该进程组ID为进程ps命令所属进程ID。如下： 

实例

笔者在项目开发中遇到过这种情况，需要在后台跑一个shell脚本程序，名称为test_lijd.sh。该脚本的任务是定时获取系统信息，当然这并不重要。在该进程执行前需检测有没有同名的进程（名称为test_lijd.sh）已经在运行，如果有，则立刻退出，没有则起该进程去完成任务。

代码 lijd_test.sh 如下：

[code]#!/bin/bash

########################
#filename : lijd_test.sh
#auth     : lijd
#data     : 2018-12-27
########################

main()
{
process_num=`ps aux | grep lijd_test.sh | grep -v grep |wc -l`

if [ $process_num -gt 0 ]
then
printf 'process_num : '$process_num'\n'
printf 'lijd_test.sh process has exist!\n'
exit -1
fi

while [ 1 ]
do
printf 'this is test!\n'
sleep 30
done
}

main

运行结果如下：

运行该脚本前执行运行进程数为0。在脚本中执行，可以看到该运行进程数为：2。

运行结果为什么是2？其中有一个为当前自身正在运行的进程，另一个则是在执行ps命令时由bash创建的子进程去调用，该进程名中也包含关键字lijd_test.sh。

那么如何实现这种功能呢？给计算除的结果减2看等不等于0？这种方法简单，但经过在不同的Linux系统做实验，有的Linux系统用这种方法依旧存在问题，由于不同Linux系统下使用的shell类型不同。

笔者提供一种方法，代码重新修改后如下：

[code]#!/bin/bash

#######################
#filename: lijd_test.sh
#auth    : lijd
#data    : 2018-12-27
#######################

function cheak_myself_process ()
{
ps -ef 1>/tmp/process.log

while read line
do
flag=`awk 'BEGIN {if (match(ARGV[ARGC-1], "lijd_test\\.sh$") != 0) print "true"; else print "false"}' $line 2>/dev/null`
if [ "${flag}" == "true" ]
then
auto_bypass_num+=1
fi
done </tmp/process.log

rm -rf /tmp/process.log
}

main()
{
declare -i process_num=0

cheak_myself_process

if [ $process_num -gt 0 ]
then
printf 'process_num : '$process_num'\n'
printf 'lijd_test.sh process has exist!\n'
exit -1
fi

while [ 1 ]
do
printf 'this is test!\n'
sleep 30
done
}

main

 运行结果如下：

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