exec 是 Bash 内部命令。内部命令是由特殊的文件格式（.def）所实现，如 cd, history, exec 等。
1 fork 的概念
说明 exec 和 source 的区别之前，先说明一下 fork 的概念。
fork 是 linux 的系统调用，用来创建子进程（child process）。子进程是父进程(parent process)的一个副本，从父进程那里获得一定的资源分配以及继承父进程的环境。子进程与父进程唯一不同的地方在于 pid（process id）。
环境变量（传给子进程的变量，遗传性是本地变量和环境变量的根本区别）只能单向从父进程传给子进程。不管子进程的环境变量如何变化，都不会影响父进程的环境变量。
1.1 shell 脚本
有两种方法执行 shell scripts，一种是新产生一个 shell，然后执行相应的 shell scripts；一种是在当前 shell 下执行，不再启用其他 shell。
新产生一个 shell 然后再执行 scripts 的方法是在 scripts 文件开头加入以下语句:#!/bin/sh
一般的 script 文件(.sh)即是这种用法。这种方法先启用新的 sub-shell（新的子进程）,然后在其下执行命令。
另外一种方法就是上面说过的 source 命令，不再产生新的 shell，而在当前 shell 下执行一切命令。
1.2 source
source 命令即点(.)命令。
在 bash 下输入 man source，找到 source 命令解释处，可以看到解释”Read and execute commands from filename in the current shell environment and ……”。从中可以知道，source 命令是在当前进程中执行参数文件中的各个命令，而不是另起子进程(或 sub-shell)。
1.3 exec
在 bash 下输入 man exec，找到 exec 命令解释处，可以看到有”No new process is created.”这样的解释，这就是说 exec 命令不产生新的子进程。那么 exec 与 source 的区别是什么呢？
exec 命令在执行时会把当前的 shell process 关闭，然后换到后面的命令继续执行。
系统调用 exec 是以新的进程去代替原来的进程，但进程的 PID 保持不变。因此，可以这样认为，exec 系统调用并没有创建新的进程，只是替换了原来进程上下文的内容。原进程的代码段，数据段，堆栈段被新的进程所代替。
一个进程主要包括以下几个方面的内容:
- 一个可以执行的程序
- 与进程相关联的全部数据(包括变量，内存，缓冲区)
- 程序上下文(程序计数器 PC,保存程序执行的位置)
exec 是一个函数簇，由 6 个函数组成，分别是以 excl 和 execv 打头的。
执行 exec 系统调用，一般都是这样，用 fork() 函数新建立一个进程，然后让进程去执行 exec 调用。我们知道，在 fork()建立新进程之后，父进程与各子进程共享代码段，但数据空间是分开的，但父进程会把自己数据空间的内容 copy 到子进程中去，还有上下文也会 copy 到子进程中去。而为了提高效率，采用一种写时 copy 的策略，即创建子进程的时候，并不 copy 父进程的地址空间，父子进程拥有共同的地址空间，只有当子进程需要写入数据时(如向缓冲区写入数据),这时候会复制地址空间，复制缓冲区到子进程中去。从而父子进程拥有独立的地址空间。而对于 fork() 之后执行 exec 后，这种策略能够很好的提高效率，如果一开始就 copy,那么 exec 之后，子进程的数据会被放弃，被新的进程所代替。
1.4 exec 与 system 的区别
exec 是直接用新的进程去代替原来的程序运行，运行完毕之后不回到原先的程序中去。
system 是调用 shell 执行你的命令，system=fork+exec+waitpid,执行完毕之后，回到原先的程序中去。继续执行下面的部分。
总之，如果你用 exec 调用，首先应该 fork 一个新的进程，然后 exec. 而 system 不需要你 fork 新进程，已经封装好了。
2 详解及应用实例
2.1 基本概念
(这是理解后面的知识的前提，请务必理解)
- I/O 重定向通常与 FD 有关，shell 的 FD 通常为 10 个，即 0～9；
- 三个常用 FD(默认与 keyboard、monitor、monitor 有关)：
| FD | 说明 |
|---|---|
| 0 | stdin, 标准输入 |
| 1 | stdout, 标准输出 |
| 2 | stderr, 标准错误输出 |
FD 用来改变送出的数据信道(stdout, stderr)，使之输出到指定的档案；0 是 与 1> 是一样的；
在 IO 重定向中，stdout 与 stderr 的管道会先准备好，才会从 stdin 读进资料；
管道 | (pipe line): 上一个命令的 stdout 接到下一个命令的 stdin;
tee 命令是在不影响原本 I/O 的情况下，将 stdout 复制一份到档案去;
bash（ksh）执行命令的过程：分析命令－变量求值－命令替代（``和$( )）－重定向－通配符展开－确定路径－执行命令；
( )将 command group 置于 sub-shell 去执行，也称 nested sub-shell，它有一点非常重要的特性是：继承父 shell 的 Standard input, output, and error plus any other open file descriptors。
exec 命令：常用来替代当前 shell 并重新启动一个 shell，换句话说，并没有启动子 shell。使用这一命令时任何现有环境都将会被清除。 exec 在对文件描述符进行操作的时候，也只有在这时，exec 不会覆盖你当前的 shell 环境。
2.2 常用重定向
cmd &n 使用系统调用 dup (2) 复制文件描述符 n 并把结果用作标准输出
&关闭标准输出n&表示将 n 号输出关闭
上述所有形式都可以前导一个数字，此时建立的文件描述符由这个数字指定而不是缺省的 0 或 1。如：
... 2>file运行一个命令并把错误输出(文件描述符 2)定向到 file。... 2>&1运行一个命令并把它的标准输出和输出合并。(严格的说是通过复制文件描述符 1 来建立文件描述符 2 ，但效果通常是合并了两个流。)
我们对 2>&1详细说明一下：2>&1 也就是 FD2＝FD1 ，这里并不是说 FD2 的值等于 FD1 的值，因为 > 是改变送出的数据信道，也就是说把 FD2 的 “数据输出通道” 改为 FD1 的 “数据输出通道”。
如果仅仅这样，这个改变好像没有什么作用，因为 FD2 的默认输出和 FD1 的默认输出本来都是 monitor，一样的！但是，当 FD1 是其他文件，甚至是其他 FD 时，这个就具有特殊的用途了。请大家务必理解这一点。
2.3 重定向恢复
如果 stdin, stdout, stderr 进行了重定向或关闭, 但没有保存原来的 FD, 可以将其恢复到 default 状态吗?
如果关闭了 stdin，因为会导致退出，那肯定不能恢复。
如果重定向或关闭 stdout 和 stderr 其中之一，可以恢复，因为他们默认均是送往 monitor（但不知会否有其他影响）。
如恢复重定向或关闭的 stdout： exec 1>&2 ，恢复重定向或关闭的 stderr：exec 2>&1。
如果 stdout 和 stderr 全部都关闭了，又没有保存原来的 FD，可以用：exec 1>/dev/tty 恢复。
cmd >a 2>a 和 cmd >a 2>&1 为什么不同？ cmd >a 2>a ：stdout 和 stderr 都直接送往文件 a ，a 文件会被打开两遍，由此导致 stdout 和 stderr 互相覆盖。
cmd >a 2>&1 ：stdout 直接送往文件 a ，stderr 是继承了 FD1 的管道之后，再被送往文件 a 。a 文件只被打开一遍，就是 FD1 将其打开。
我想：他们的不同点在于：
cmd >a 2>a 相当于使用了两个互相竞争使用文件 a 的管道；
而 cmd >a 2>&1 只使用了一个管道，但在其源头已经包括了 stdout 和 stderr。
从 IO 效率上来讲，cmd >a 2>&1 的效率应该更高！