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代码段，数据段、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：

#!/bin/bash

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

main()
{
    ps aux | grep lijd_test.sh | grep -v grep | wc -l 1>log.txt
    ret1=`cat log.txt`
	
    ret2=`ps aux | grep lijd_test.sh | grep -v grep | wc -l`
	
    echo "ret1 = "$ret1", ret2 = "$ret2
}

main

运行结果如下：

执行同一个命令，将结果标准输出的结果写入log.txt文件中跟直接赋值给变量得到的值不一样！！！为什么？

我们进一步写测试代码验证，打印出执行结果分析。代码如下：

#!/bin/bash

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

main()
{
    # 打印当前进程ID
    echo "this process ID : "$$
	
    echo "=======================方式一执行==============================="
    
    # 方式一执行
    ps aux | grep lijd_test.sh | grep -v grep 1>log.txt
    ret1=`cat log.txt`
    echo $ret1
	
    echo "=======================方式二执行 1=============================="

    # 方式二执行 1
    ret2=`ps aux | grep lijd_test.sh | grep -v grep`
	
    echo $ret2
	
    echo "=======================方式二执行 2=============================="

    # 方式二执行 2
    ret3=`ps axjf | grep lijd_test.sh | grep -v grep`
	
    echo $ret3
    echo "======================================================"
}

main

执行结果如下：

由上面运行结果可知：该脚本运行时，如果进程内部以方式一执行ps命令，该进程不会生成子进程去执行该命令。如果进程内部以方式二执行ps命令，该进程会fork()出子进程（由方式二执行2结果可知两个进程为父子关系）去执行该命令。