Shell脚本是什么

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我们平时所说的 Shell 可以理解为 linux 系统提供给用户的使用界面。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。当一个用户登录 Linux 之后,系统初始化程序 init 就根据 /etc/passwd 文件中的设定,为每个用户运行一个被称为 Shell(外壳)的程序。

确切地说,Shell 是一个命令行解释器,它为用户提供了一个向 Linux 内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序,用户可以用 Shell 来启动、挂起、停止甚至编写一些程序。

Shell 处在内核与外层应用程序之间,起着协调用户与系统的一致性、在用户与系统之间进行交互的作用。图 1 是 Linux 系统层次结构图,Shell 接收用户输入的命令,并把用户的命令从类似 abed 的 ASCII 码解释为类似 0101 的机器语言,然后把命令提交到系统内核处理;当内核处理完毕之后,把处理结果再通过 Shell 返回给用户。


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图 1 Linux系统层次结构图


Shell 与其他 Linux 命令一样,都是实用程序,但它们之间还是有区别的。一旦用户注册到系统后,Shell 就被系统装入内存并一直运行到用户退出系统为止;而一般命令仅当被调用时,才由系统装入内存执行。

与一般命令相比,Shell 除了是一个命令行解释器,同时还是一门功能强大的编程语言,易编写,易调试,灵活性较强。作为一种命令级语言,Shell 是解释性的,组合功能很强,与操作系统有密切的关系,可以在 Shell 脚本中直接使用系统命令。大多数 Linux 系统的启动相关文件(一般在 /etc/rc.d 目录下)都是使用 Shell 脚本编写的。

同传统的编程语言一样,Shell 提供了很多特性,这些特性可以使 Shell 脚本编程更为有用,如数据变量、参数传递、判断、流程控制、数据输入和输出、子程序及中断处理等。

说了这么多,其实我们在 Linux 中操作的命令行界面就是 Linux 的 Shell,也就是 Bash,但是我们的图形界面是 Shell 吗?其实从广义讲,图形界面当然也是 Shell,因为它同样用来接收用户的操作,并传递到内核进行处理。不过,这里的 Shell 主要指的是 Bash。

Shell的分类

目前 Shell 的版本有很多种,如 Bourne Shell、C Shell、Bash、ksh、tcsh 等,它们各有特点,下面简要介绍一下。

最重要的 Shell 是 Bourne Shell,这个命名是为了纪念此 Shell 的发明者 Steven Bourne。从 1979 年起,UNIX 就开始使用 Boume Shell。Bourne Shell 的主文件名为 sh,开发人员便以 sh 作为 Bourne Shell 的主要识别名称。

虽然 Linux 与 UNIX 一样,可以支持多种 Shell,但 Boume Shell 的重要地位至今仍然没有改变,许多 UNIX 系统中仍然使用 sh 作为重要的管理工具。它的工作从开机到关机,几乎无所不包。在 Linux 中,用户 Shell 主要是 Bash,但在启动脚本、编辑等很多工作中仍然使用 Bourne Shell。

C Shell 是广为流行的 Shell 变种。C Shell 主要在 BSD 版的 UNIX 系统中使用,发明者是柏克莱大学的 Bill Joy。C Shell 因为其语法和 C 语言类似而得名,这也使得 UNIX 的系统工程师在学习 C Shell 时感到相当方便。

Bourne Shell 和 C Shell 形成了 Shell 的两大主流派别,后来的变种大都吸取这两种 Shell 的特点,如 Korn、 tcsh 及 Bash。

Bash Shell 是 GNU 计划的重要工具之一,也是 GNU 系统中标准的 Shell。Bash 与 sh 兼容,所以许多早期开发出来的 Bourne Shell 程序都可以继续在 Bash 中运行。现在使用的 Linux 就使用 Bash 作为用户的基本 Shell。

Bash 于 1988 年发布,并在 1995-1996年推出Bash 2.0。在这之前,广为使用的版本是1.14,Bash 2.0增加了许多新的功能,以及具备更好的兼容性。表 2 中详细列出了各版本的具体情况。

表 2 Shell 版本列表
Shell类别易学性可移植性编辑性快捷性
Boume Shell (sh)容易较差较差
Korn Shell (ksh)较难较好较好
Boume Again (Bash)较好
POSIX Shell (psh)较难较好
C Shell (csh)较难较好较好
TC Shell (tcsh)
Z Shell (zsh)


注意,Shell 的两种主要语法类型有 Bourne 和 C,这两种语法彼此不兼容。Boume 家族主要包括 sh、ksh、Bash、psh、zsh;C 家族主要包括 csh、tcsh(Bash 和 zsh 在不同程序上支持 csh 的语法)。

本章讲述的脚本编程就是在 Bash 环境中进行的。不过,在 Linux 中除了可以支持 Bash,还可以支持很多其他的 Shell。我们可以通过 /etc/shells 文件来査询 Linux 支持的 Shell。命令如下:

[root@localhost ~]# vi /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/bin/tcsh
/bin/csh

在 Linux 中,这些 Shell 是可以任意切换的,命令如下:

[root@localhost ~]# sh
#切换到sh
sh-4.1#
#sh的提示符界面
sh-4.1# exit
exit
#退回到Bash中
[root@localhost ~]# csh
#切换到csh
[root@localhost ~]#
#csh的提示符界面,和Bash一致

用户信息文件 /etc/passwd 的最后一列就是这个用户的登录 Shell。命令如下:

[root@localhost ~]# vi /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x: 1:1 :bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
…省略部分输出…

大家可以看到,root 用户和其他可以登录系统的普通用户的登录 Shell 都是 /bin/bash,也就是 Linux 的标准 Shell,所以这些用户登录之后可以执行权限允许范围内的所有命令。不过,所有的系统用户(伪用户)因为登录 Shell 是 /sbin/ndogin,所以不能登录系统。

标签: Shell脚本

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