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shell 十三問?
關(guān)于第一個(gè)問題，什么是shell
作者：Rick Rummel
介紹
你可以做許多事情而不必知道它們實(shí)際上如何運(yùn)作。比如，你不必懂得發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的物理原理就可以開汽車。缺乏電子知識(shí)也不會(huì)阻止
你用CD機(jī)聽音樂。不知道什么是Shell和它的工作原理，你還是可以使用UNIX。但是，知道這些你可以更好地利用UNIX。
一個(gè)UNIX系統(tǒng)有三種具有代表性的Shell可用：Bourne
shell,Korn shell,C shells。它們會(huì)在11，12，13章討論。在這一章中，你會(huì)學(xué)到：
什么是Shell
Shell可以為你做什么
Shell和整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)系
內(nèi)核與Shell
堅(jiān)果的殼保護(hù)其內(nèi)部的核，同樣一個(gè)UNIX
shell提供一個(gè)外設(shè)的保護(hù)層。當(dāng)你啟動(dòng)一臺(tái)基于UNIX的計(jì)算機(jī)時(shí)，UNIX的程序被調(diào)入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里，直到你關(guān)機(jī)。這個(gè)程序叫做內(nèi)
核（kernel），它執(zhí)行許多底級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的工作。內(nèi)核有責(zé)任解釋基本指令并將其送到處理器。內(nèi)核也負(fù)責(zé)運(yùn)行和調(diào)度進(jìn)程，以及執(zhí)行所
有的輸入輸出。內(nèi)核是UNIX系統(tǒng)的心臟，內(nèi)核有且只有一個(gè)。
你也許對(duì)內(nèi)核職責(zé)的關(guān)鍵性有點(diǎn)迷惑，而內(nèi)核指令同樣的復(fù)雜和高技術(shù)性。為了對(duì)用戶屏蔽內(nèi)核的復(fù)雜性，也為了保護(hù)內(nèi)核以免用戶誤操
作造成損害，在內(nèi)核的周圍建了一個(gè)外殼（shell）。用戶向shell提出請(qǐng)求，shell解釋并將請(qǐng)求傳給內(nèi)核。這一節(jié)剩下的部分解釋這個(gè)外層
是如何建立的。
一旦內(nèi)核調(diào)入內(nèi)存，他就準(zhǔn)備執(zhí)行用戶的請(qǐng)求。然而，用戶首先得連接登錄，然后發(fā)出請(qǐng)求。不管怎樣，用戶登錄，內(nèi)核必須知道用戶是
誰(shuí)以及如何與他通話。為了做到這點(diǎn)，內(nèi)核調(diào)用兩個(gè)特殊的程序，getty和login.對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶的登錄點(diǎn)--通常稱為一個(gè)tty--內(nèi)核調(diào)用
getty程序。這個(gè)過(guò)程被稱為spawning（spawn原意是產(chǎn)卵）。getty顯示一個(gè)登錄提示，接著不斷地監(jiān)視通話點(diǎn)等待用戶名的輸入。當(dāng)
getty取得任何輸入時(shí)，它便調(diào)用login程序。login建立用戶的身份并驗(yàn)證他登錄的權(quán)利。login程序檢查password（密碼）文件。如果用
戶輸入的密碼不正確，控制將從登錄點(diǎn)返回到getty。如果正確，login調(diào)用password文件里用戶條目中所記錄的程序并將控制交給它。這
個(gè)程序也許是一個(gè)字處理軟件或者是電子表格程序，不過(guò)一般是被稱為shell的程序。
假設(shè)有四個(gè)用戶已經(jīng)登錄進(jìn)系統(tǒng)。這四個(gè)用戶中，有兩個(gè)正使用Bourne shell,一個(gè)使用Korn
shell，還有一個(gè)使用電子表格程序。每一個(gè)用戶都得到一份shell的拷貝以服務(wù)它的請(qǐng)求，但是內(nèi)核只有一個(gè)。使用shell不會(huì)阻礙用戶使用
電子表格或別的程序，但那些程序是運(yùn)行在活動(dòng)的shell下的。shell是一個(gè)單一用戶專用的程序，它在用戶和UNIX內(nèi)核之間提供了一個(gè)界
面。
你不必一定要使用shell來(lái)存取UNIX。上面的例子中，有個(gè)用戶使用電子表格取代了shell。當(dāng)這個(gè)用戶登錄進(jìn)來(lái)時(shí)，電子表格程序啟動(dòng)。
當(dāng)它退出電子表格程序時(shí)，他也就退出了系統(tǒng)。當(dāng)強(qiáng)調(diào)安全性或者希望將用戶與任何UNIX的界面屏蔽開時(shí)，這個(gè)技術(shù)挺有用。缺點(diǎn)是用
戶不能使用mail或其他UNIX的功能。
因?yàn)閘ogin后可以執(zhí)行任何程序--shell只是簡(jiǎn)單的一個(gè)程序--你就有可能編寫自己的shell。事實(shí)上，三個(gè)獨(dú)立開發(fā)的shell已經(jīng)成為UNIX
標(biāo)準(zhǔn)的一部分。它們是：
Bourne shell，由Stephen Bourne開發(fā)
Korn shell，由David Korn開發(fā)
C shell，由Bill Joy開發(fā)
shell的多樣性使你可以選擇最適合你或者你感到最親近的界面。
shell的功能
不過(guò)你選擇哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的shell并沒有多大關(guān)系，因?yàn)槿齻�(gè)shell都有相同的目的：在UNIX下為用戶提供一個(gè)界面。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，三個(gè)
shell都提供了相同的基本功能：
命令行解釋功能
啟動(dòng)程序
輸入輸出重定向
管道連接
文件名置換
變量維護(hù)
環(huán)境控制
shell編程
命令行解釋
當(dāng)你登錄進(jìn)來(lái)，啟動(dòng)一個(gè)交互式的shell時(shí)，你會(huì)看到一個(gè)shell提示，通常是$，%或者#符號(hào)的形式。當(dāng)你在提示符下敲進(jìn)一行字符后，
shell就試圖解釋它。shell提示符下的輸入有時(shí)被稱為一個(gè)命令行。命令行的基本格式是
command arguments
命令名 參數(shù)（一個(gè)或多個(gè)））
command（命令）是可執(zhí)行的UNIX命令，程序，實(shí)用工具，或shell程序。arguments（參數(shù)）被傳遞給執(zhí)行程序。大多數(shù)的UNIX實(shí)
用程序要求參數(shù)有以下的格式：
option filenames
選項(xiàng) 文件名（一個(gè)或多個(gè)））
舉個(gè)例子，在命令行下有
$ ls -l
file1 file2
在這個(gè)命令行中有三個(gè)參數(shù)傳遞給ls，第一個(gè)是個(gè)選項(xiàng)，剩下的兩個(gè)是文件名。shell為內(nèi)核所做的事情之一是減少不需要的信息。對(duì)于計(jì)
算機(jī)，空白（whit-espace)是一類無(wú)用信息；因此，有必要知道shell在遇到空白時(shí)做了些什么。空白由空格，水平制表符和換行符組成。
考慮這個(gè)例子：
$ echo part A part B part C
part A part B part C
這兒將命令行解釋為有六個(gè)參數(shù)的echo命令并刪除了參數(shù)之間的空白。假設(shè)如果你正在打印報(bào)告頭想保留空白，你就得用引號(hào)將數(shù)據(jù)括起
來(lái)就象下面所示：
$echo part A part B part C
part A part B part C
單引號(hào)阻止shell檢查引號(hào)里面�，F(xiàn)在shell將這一行解釋為帶一個(gè)參數(shù)的echo命令，而這個(gè)參數(shù)正好是包含空白的字符串。
啟動(dòng)程序
當(dāng)shell解釋完命令行后，它就啟動(dòng)命令行中要求的程序。實(shí)際是內(nèi)核執(zhí)行這個(gè)程序。為了啟動(dòng)程序執(zhí)行，shell在PATH環(huán)境變量指定的目
錄中搜索可執(zhí)行文件。當(dāng)它找到這個(gè)文件，就啟動(dòng)一個(gè)子shell來(lái)運(yùn)行程序。你應(yīng)該知道子shell不必影響它父親的環(huán)境設(shè)置而建立和操縱自
己的環(huán)境。比如一個(gè)子shell可以改變它的工作目錄，當(dāng)它運(yùn)行完后，其父shell的工作目錄仍保持不變。
輸入輸出重定向
shell在執(zhí)行程序前進(jìn)行重定向。考慮下面兩個(gè)例子，其中使用wc單詞統(tǒng)計(jì)工具統(tǒng)計(jì)有五行的數(shù)據(jù)文件：
$wc -l fivelines
5 fivelines
$wc -l 5
這里有一點(diǎn)微小的差異。在第一個(gè)例子中，wc知道它應(yīng)該出去尋找名為fivelines的文件并對(duì)其進(jìn)行操作。因?yàn)閣c知道文件名，所以它將其
顯示給用戶。在第二個(gè)例子中，wc僅看到數(shù)據(jù)而不知道這些數(shù)據(jù)從那里來(lái)，因?yàn)閟hell做了定位和重定向數(shù)據(jù)到wc的工作，也因此wc無(wú)法
顯示文件名。
管道連接
管道是輸入輸出重定向的特例，它將一個(gè)命令的輸出直接連到另一個(gè)命令的輸入，因此管道也是在調(diào)用程序前建立的�？紤]下面的命
令行：
$who|wc -l
5
shell沒將who的輸出顯示到屏幕上，而是定向到wc的輸入。
文件名置換
shell有責(zé)任進(jìn)行文件名的替換。shell在執(zhí)行程序前做替換。舉個(gè)例子：
$echo
*
file1 file2 file3 file3x file4
這兒，星號(hào)被擴(kuò)展為五個(gè)文件名，并被傳遞給echo作為五個(gè)參數(shù)。如果你想顯示一個(gè)星號(hào)，你應(yīng)該用引號(hào)將它括起來(lái)。
變量維護(hù)
shell有能力進(jìn)行變量維護(hù)。變量是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為將來(lái)所用的場(chǎng)所。用等號(hào)（＝）可以給變量賦值。
$LOOKUP=/usr/mydir
在這里，shell建立一個(gè)LOOKUP變量，并將/usr/mydir賦給它。稍后，你可以在命令行上通過(guò)在變量名之前加$符號(hào)來(lái)使用變量值�？紤]
這些例子：
$echo $LOOKUP
/usr/mydir
$echo LOOKUP
LOOKUP
C-shell的用戶應(yīng)該注意：C-shell中的賦值不同于Bourne和Korn
shell。C-shell使用set命令進(jìn)行賦值。
$set LOOKUP =
/usr/mydir
注意在等號(hào)兩邊要加空格。
就象文件名的置換一樣，變量名的置換也是在調(diào)用程序前進(jìn)行。第二個(gè)例子省略了$符號(hào)。因此，shell只是簡(jiǎn)單地將字符串傳遞給echo作
參數(shù)。在變量替換中，變量的值取代了變量名。例如在：
$ls $LOOKUP/filename
用/usr/mydir/filename做參數(shù)調(diào)用ls。
環(huán)境控制
當(dāng)login程序調(diào)用你的shell時(shí)，shell對(duì)你的環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，其中包括你的home（家）目錄，你使用的終端類型以及用來(lái)搜索可執(zhí)行文件的
路徑。環(huán)境被存儲(chǔ)在環(huán)境變量中。舉個(gè)例子，要改變終端類型，你需要改變TERM變量中的值，就象下面所示的：
$echo $TERM
vt 100
$TERM=ansi
$echo $TERM
ansi
注意在C-shell中，給環(huán)境變量賦值使用setenv命令。
%setenv TERM
vt100
shell編程
你已經(jīng)看到shell可以用來(lái)解釋命令行，維護(hù)變量，執(zhí)行程序。另外shell還是一種編程語(yǔ)言。通過(guò)使用流程控制和條件判斷來(lái)組合命令與變
量賦值，你就擁有了一個(gè)有力的編程工具。使用shell作為一門編程語(yǔ)言，你可以使重復(fù)的任務(wù)自動(dòng)化，寫報(bào)告，甚至你可以建立和操縱自
己的數(shù)據(jù)文件。
來(lái)源：http://www.linuxeden.com/edu/doctext.php?docid=1337 |
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發(fā)表于 2003-12-09 02:48
