shell执行过程

Shell是什么?

　　任何发明都具有供用户使用的界面。UNIX供用户使用的界面就是Shell(DOS的command熟悉吧，但UNIX的要强大的多)。

　　Shell为用户提供了输入命令和参数并可得到命令执行结果的环境。

　　为了不同的需要，UNIX提供了不同的Shell。现在的UNIX大部分都支持BourneShell，以下教程就以BourneShell(Bsh)为例，一步步的领略UNIX Shell的强大功能，占先其强大魅力，达到更方便灵活的管理、应用UNIX的目的。

　　1.UNIX内核和Shell的交互方法

　　启动UNIX时，程序UNIX(内核)将被调入计算机内存，并一直保留在内存中直到机器关闭。在引导过程中，程序init将进入后台运行一直到机器关闭。该程序查询文件/etc/inittab，该文件列出了连接终端的各个端口及其特征。当发现一个活动的终端时，init程序调用getty程序在终端上显示login等登陆信息。(username和passwd)，在输入密码后，getty调用login进程，该进程根据文件/etc/passwd的内容来验证用户的身份。若用户通过身份验证，login进程把用户的home目录设置成当前目录并把控制交给一系列setup程序。setup程序可以是指定的应用程序，通常setup程序为一个Shell程序，如:/bin/sh 即Bourne Shell(command出来了，呵呵)。

　　得到控制后，Shell程序读取并执行文件/etc/.profile以及.profile。这两个文件分别建立了系统范围内的和该用户自己的工作环境。最后Shell显示命令提示符，如$。(这是以bsh为例，若是csh,为.cshrc,ksh为.kshrc,bash为.bashrc等等) 注不妨把/etc/.profile和.profile看成DOS的autoexec.bat 或config.sys文件)

　　当shell退出时，内核把控制交给init程序,该程序重新启动自动登陆过程。有两种方法使shell退出，一是用户执行exit命令，二是内核(例如root用kill命令)发出一个kill命令结束shell进程。shell退出后，内核回收用户及程序使用的资源。

　　用户登陆后，用户命令同计算机交互的关系为:命令进程--->Shell程序--->UNIX内核--->计算机硬件。当用户输入一个命令，如$ls,

　　Shell将定位其可执行文件/bin/ls并把其传递给内核执行。内核产生一个新的子进程调用并执行/bin/ls。当程序执行完毕后，内核取消

　　该子进程并把控制交给其父进程，即Shell程序。例如执行:

　　$ps

　　该命令将会列出用户正在执行的进程，即Shell程序(下来详细说说，别急现在)和ps程序。若执行:

　　$sleep 10 & $ps

　　其中第一条命令将产生一个在后台执行的sleep子进程。ps命令执行时会显示出该子进程。

　　每当用户执行一条命令时，就会产生一个子进程。该子进程的执行与其父进程或Shell完全无关，这样可以使Shell去做其他工作。(Shell只是把用户的意图告诉内核，然后该干嘛干嘛) 现在windows有个计划任务(在固定的时间，日期自动执行某任务),其实UNIX很早就有这个功能了，也就是所谓的Shell的自动执行。一些UNIX资源，如cron可以自动执行Shell程序而无需用户的参与，(这个功能好象在/var/spool/crotab目录里)。

　　Crontab 程序对于系统管理员来说是非常有用的。Cron服务用于计划程序在特定时间(月、日、周、时、分)运行。我们以root的crontab 为例。根用户的crontab 文件放在 /var/spool/crontab/root 中，其格式如下：

　　(1) 　(2) 　(3) 　(4) 　(5)　 (6)

　　0　　 0 　　*　　 * 　　3　　 /usr/bin/updatedb

　　1. 分钟 (0-60)

　　2. 小时 (0-23)

　　3. 日 (1-31)

　　4. 月 (1-12)

　　5. 星期 (1-7)

　　6. 所要运行的程序

　　2.Shell的功能和特点

　　1>命令行解释

　　2>使用保留字

　　3>使用Shell元字符(通配符)

　　4>可处理程序命令

　　5>使用输入输出重定向和管道

　　6>维护一些变量

　　7>运行环境控制

　　8>支持Shell编程

　　对于"命令行解释"就不多说了，就是在shell提示符(例如:"$","%","#"等)后输入一行unix命令，Shell将接收用户的输入。

　　"使用保留字":Shell有一些具有特殊意义的字，例如在Shell脚本中，do,done,for等字用来控制循环操作，if,then等控制条件操作。保留字随Shell环境的不同而不同。

　　"通配符"：* 匹配任何位置

　　? 匹配单个字符

　　[] 匹配的字符范围或列表 例如:

　　$ls [a-c]*

　　将列出以a-c范围内字符开头的所有文件

　　$ls [a,m,t]*

　　将列出以e,m或t开头的所有文件

　　"程序命令" ：当用户输入命令后，Shell读取环境变量$path(一般在用户自己的.profile中设置)，该变量包含了命令可执行文件可能存在的目录列表。

　　shell从这些目录中寻找命令所对应的可执行文件，然后将该文件送给内核执行。

　　"输入输出重定向及管道" ：重定向的功能同DOS的重定向功能：

　　">" 重定向输出

　　"<" 重定向输入

　　而管道符号，是unix功能强大的一个地方,符号是一条竖线:"|"，用法:

　　command 1 | command 2 他的功能是把第一个命令command 1执行的结果作为command 2的输入传给command 2，例如:

　　$ls -s|sort -nr|pg

　　该命令列出当前目录中的所有文件，并把输出送给sort命令作为输入，sort命令按数字递减的顺序把ls的输出排序。然后把排序后的

　　内容传送给pg命令，pg命令在显示器上显示sort命令排序后的内容。

　　"维护变量" ：Shell可以维护一些变量。变量中存放一些数据供以后使用。用户可以用"="给变量赋值，如: $lookup=/usr/mydir

　　该命令建立一个名为lookup的变量并给其赋值/usr/mydir,以后用户可以在命令行中使用lookup来代替/usr/mydir，例如:

　　$echo $lookup

　　结果显示:/usr/mydir

　　为了使变量能被子进程使用,可用exprot命令，例如:

　　$lookup=/usr/mydir

　　$export lookup

　　"运行环境控制" ：当用户登陆启动shell后，shell要为用户创建一个工作的环境，如下:

　　1>当login程序激活用户shell后，将为用户建立环境变量。从/etc/profile和.profile文件中读出，在这些文件中一般都用$TERM

　　变量设置终端类型，用$PATH变量设置Shell寻找可执行文件的路径。

　　2>从/etc/passwd文件或命令行启动shell时，用户可以给shell程序指定一些参数，例如"-x"，可以在命令执行前显示该命令及其参数。后面详细介绍这些参数。

　　"shell编程" ：本文主要介绍的内容。

　　shell本身也是一种语言(*可以先理解为unix命令的组合，加上类C的条件，循环等程序控制语句,类似dos批处理，但要强大的多),用户可以

　　通过shell编程(脚本,文本文件)，完成特定的工作。

　　SHELL变量

　　下面我们详细的介绍Bourne Shell的编程:

　　自从贝尔实验室设计了Bourne

　　Shell。从那时起许多厂商根据不同的硬件平台设计了许多版本得unix。但在众多版本的unix中，Bourne Shell

　　一直保持一致。

　　1>Bsh的启动：用户在登陆后，系统根据文件/etc/passwd中有关该用户的信息项启动Shell。例如某用户在passwd中

　　的信息项为:

　　ice_walk:!:411:103:Imsnow ,ice_walk:/home/ice_walk:/bin/bsh

　　则表明，用户名是ice_walk等信息，在最后一项"/bin/bsh"表明用户的sh环境类型是bsh,于是系统启动之。在启动或执行(包括下面我们要讲

　　的shell程序--脚本)过程中可以使用以下一些参数，我们一一说明:

　　-a 将所有变量输出

　　-c "string"从string中读取命令

　　-e 使用非交互式模式

　　-f 禁止shell文件名产生

　　-h 定义

　　-i 交互式模式

　　-k 为命令的执行设置选项

　　-n 读取命令但不执行

　　-r 受限模式

　　-s 命令从标准输入读取

　　-t 执行一命令，然后退出shell

　　-u 在替换时，使用未设置的变量将会出错

　　-v 显示shell的输入行

　　-x 跟踪模式，显示执行的命令

　　许多模式可以组合起来用,您可以试试了，但-ei好象不行，你说why呢?

　　使用set可以设置或取消shell的选项来改变shell环境。打开选项用"-",关闭选项用"+",多数unix允许打开或关闭a、f、e、h、k、n、u

　　v和x选项。若显示Shell中已经设置的选项，执行:

　　$echo $-Bsh中每个用户的home目录下都有一个.profile文件，可以修改该文件来修改shell环境。为了增加一个可执行文件的路径(例如/ice_walk/bin)，可以把下面代码加入.profile中PATH=$PATH:/ice_walk/bin;exprot PATH.profile中shell的环境变量意思如下:

　　CDPATH 执行cd命令时使用的搜索路径

　　HOME 用户的home目录

　　IFS 内部的域分割符，一般为空格符、制表符、或换行符

　　MAIL 指定特定文件(信箱)的路径，有UNIX邮件系统使用

　　PATH 寻找命令的搜索路径(同dos的config.sys的 path)

　　PS1 主命令提示符，默认是"$"

　　PS2 从命令提示符，默认是">"

　　TERM 使用终端类型

　　2>Bsh里特殊字符及其含义

　　在Bsh中有一组非字母字符。这些字符的用途分为四类:作为特殊变量名、产生文件名、数据或程序控制以及引用和逃逸字符控制。他们

　　可以让用户在Shell中使用最少的代码完成复杂的任务。

　　*> Shell变量名使用的特殊字符

　　$# 传送给命令Shell的参数序号

　　$- 在Shell启动或使用set命令时提供选项

　　$? 上一条命令执行后返回的值

　　$$ 当前shell的进程号

　　$! 上一个子进程的进程号

　　$@ 所有的参数，每个都用双括号括起

　　$* 所有参数，用双括号括起

　　$n 位置参数值，n表示位置

　　$0 当前shell名

　　*>产生文件名的特殊字符包括"*","?","[]"，上面讲过，不再多说。

　　*>数据或程序控制使用的特殊字符

　　>(file) 输出重定向到文件中(没有文件则创建，有则覆盖)

　　>>(file) 输出重定向到文件中(没有则创建，有则追加到文件尾部)

　　<(file) 输入重定向到文件 ; 命令分割符| 管道符 & 后台运行(例如:sleep 10 &) ` ` 命令替换，重定向一条命令的输出作为另一命令的参数。

　　*>对于引用或逃逸的特殊字符