shell十三问

Shell十三问作者：之網中人详细讨论在：=218853&postdays=0&postorder=asc&start=01)为何叫做shell？在介绍shell是甚么东西之前，不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系：图(FIXME)我们知道计算机的运作不能离开硬件，但使用者却无法直接对硬件作驱动，硬件的驱动只能透过一个称为操作系统(OperatingSystem)的软件来控管，事实上，我们每天所谈的linux，严格来说只是一个操作系统，我们称之为核心(kernel)。然而，从使用者的角度来说，使用者也没办法直接操作kernel，而是透过kernel的外壳程序，也就是所谓的shell，来与kernel沟通。这也正是kernel跟shell的形像命名关系。如图：图(FIXME)从技术角度来说，shell是一个使用者与系统的互动界面(interface)，主要是让使用者透过命令行(commandline)来使用系统以完成工作。因此，shell的最简单的定义就是---命令解译器(CommandInterpreter)：*将使用者的命令翻译给核心处理，*同时，将核心处理结果翻译给使用者。每次当我们完成系统登入(login)，我们就取得一个互动模式的shell，也称为loginshell或primaryshell。若从行程(process)角度来说，我们在shell所下达的命令，均是shell所产生的子行程。这现像，我们暂可称之为fork。如果是执行脚本(shellscript)的话，脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子shell(subshell)来执行的。也就是primaryshell产生subshell的行程，subshell再产生script中所有命令的行程。(关于行程，我们日后有机会再补充。)这里，我们必须知道：kernel与shell是不同的两套软件，而且都是可以被替换的：*不同的操作系统使用不同的kernel，*而在同一个kernel之上，也可使用不同的shell。在linux的预设系统中，通常都可以找到好几种不同的shell，且通常会被列于如下档案里：/etc/shells不同的shell有着不同的功能，且也彼此各异、或说大同小异。常见的shell主要分为两大主流：sh：burneshell(sh)burneagainshell(bash)csh：cshell(csh)tcshell(tcsh)kornshell(ksh)(FIXME)大部份的Linux系统的预设shell都是bash，其原因大致如下两点：*自由软件*功能强大bash是gnuproject最成功的产品之一，自推出以来深受广大Unix用户喜爱，且也逐渐成为不少组织的系统标准。2)shellprompt(PS1)与CarriageReturn(CR)的关系？当你成功登录进一个文字界面之后，大部份情形下，你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别)，我们称之为*游标*(coursor)。游标的作用就是告诉你接下来你从键盘输入的按键所插入的位置，且每输如一键游标便向右边移动一个格子，若连续输入太多的话，则自动接在下一行输入。假如你刚完成登录还没输入任何按键之前，你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份，我们称之为*提示符号*(prompt)。提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同，在Linux上，只需留意最接近游标的一个可见的提示符号，通常是如下两者之一：$：给一般使用者帐号使用#：给root(管理员)帐号使用事实上，shellprompt的意思很简单：*是shell告诉使用者：您现在可以输入命令行了。我们可以说，使用者只有在得到shellprompt才能打命令行，而cursor是指示键盘在命令行所输入的位置，使用者每输入一个键，cursor就往后移动一格，直到碰到命令行读进CR(CarriageReturn，由Enter键产生)字符为止。CR的意思也很简单：*是使用者告诉shell：老兄你可以执行我的命令行了。严格来说：*所谓的命令行，就是在shellprompt与CR字符之间所输入的文字。(思考：为何我们这里坚持使用CR字符而不说Enter键呢？答案在后面的学习中揭晓。)不同的命令可接受的命令行格式或有不同，一般情况下，一个标准的命令行格式为如下所列：command-nameoptionsargument若从技术细节来看，shell会依据IFS(InternalFieldSeperator)将commandline所输入的文字给拆解为字段(word)。然后再针对特殊字符(meta)先作处理，最后再重组整行commandline。(注意：请务必理解上两句话的意思，我们日后的学习中会常回到这里思考。)其中的IFS是shell预设使用的字段分隔符，可以由一个及多个如下按键组成：*空格键(WhiteSpace)*表格键(Tab)*回车键(Enter)系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得：*明确路径所指定的外部命令*命令别名(alias)*自定功能(function)*shell内建命令(built-in)*$PATH之下的外部命令每一个命令行均必需含用命令名称，这是不能缺少的。3)别人echo、你也echo，是问echo知多少？承接上一章所介绍的commandline，这里我们用echo这个命令加以进一步说明。温习---标准的commandline包含三个部件：*command_nameoptionargumentecho是一个非常简单、直接的Linux命令：*将argument送出至标准输出(STDOUT)，通常就是在监视器(monitor)上输出。(注：stdout我们日后有机会再解说，或可先参考如下讨论：=191375)为了更好理解，不如先让我们先跑一下echo命令好了：代码:$echo$你会发现只有一个空白行，然后又回到shellprompt上了。这是因为echo在预设上，在显示完argument之后，还会送出一个换行符号(new-linecharactor)。但是上面的command并没任何的argument，那结果就只剩一个换行符号了...若你要取消这个换行符号，可利用echo的-noption：代码:$echo-n$不妨让我们回到commandline的概念上来讨论上例的echo命令好了：*commandline只有command_name(echo)及option(-n)，并没有任何argument。要想看看echo的argument，那还不简单﹗接下来，你可试试如下的输入：代码:$echofirstlinefirstline$echo-nfirstlinefirstline$于上两个echo命令中，你会发现argument的部份显示在你的荧幕，而换行符号则视-noption的有无而别。很明显的，第二个echo由于换行符号被取消了，接下来的shellprompt就接在输出结果同一行了...^_^事实上，echo除了-noptions之外，常用选项还有：-e：启用反斜线控制字符的转换(参考下表)-E：关闭反斜线控制字符的转换(预设如此)-n：取消行末之换行符号(与-e选项下的\c字符同意)关于echo命令所支持的反斜线控制字符如下表：\a：ALERT/BELL(从系统喇叭送出铃声)\b：BACKSPACE，也就是向左删除键\c：取消行末之换行符号\E：ESCAPE，跳脱键\f：FORMFEED，换页字符\n：NEWLINE，换行字符\r：RETURN，回车键\t：TAB，表格跳位键\v：VERTICALTAB，垂直表格跳位键\n：ASCII八进位编码(以x开首为十六进制)\\：反斜线本身(表格资料来自O'Reilly出版社之LearningtheBashShell,2ndEd.)或许，我们可以透过实例来了解echo的选项及控制字符：例一：代码:$echo-ea\tb\tc\nd\te\tfabcdef上例运用\t来区隔abc还有def，及用\n将def换至下一行。例二：代码:$echo-e\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146abcdef与例一的结果一样，只是使用ASCII八进位编码。例三：代码:$echo-e\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66abcdef与例二差不多，只是这次换用ASCII十六进制编码。例四：代码:$echo-nea\tb\tc\nd\te\bf\aabcdf$因为e字母后面是删除键(\b)，因此输出结果就没有e了。在结束时听到一声铃向，那是\a的杰作﹗由于同时使用了-n选项，因此shellprompt紧接在第二行之后。若你不用-n的话，那你在\a后再加个\c，也是同样的效果。事实上，在日后的shell操作及shellscript设计上，echo命令是最常被使用的命令之一。比方说，用echo来检查变量值：代码:$A=B$echo$AB$echo$?0(注：关于变量概念，我们留到下两章才跟大家说明。)好了，更多的关于commandline的格式，以及echo命令的选项，就请您自行多加练习、运用了...4)(双引号)与''(单引号)差在哪？还是回到我们的commandline来吧...经过前面两章的学习，应该很清楚当你在shellprompt后面敲打键盘、直到按下Enter的时候，你输入的文字就是commandline了，然后shell才会以行程的方式执行你所交给它的命令。但是，你又可知道：你在commandline输入的每一个文字，对shell来说，是有类别之分的呢？简单而言(我不敢说这是精确的定议，注一)，commandline的每一个charactor，分为如下两种：*literal：也就是普通纯文字，对shell来说没特殊功能。*meta：对shell来说，具有特定功能的特殊保留字符。(注一：关于bashshell在处理commandline时的顺序说明，请参考O'Reilly出版社之LearningtheBashShell,2ndEdition，第177-180页的说明，尤其是178页的流程图Figure7-1...)Literal没甚么好谈的，凡举abcd、123456这些文字都是literal...(easy？)但meta却常使我们困惑.....(confused?)事实上，前两章我们在commandline中已碰到两个机乎每次都会碰到的meta：*IFS：由space或tab或enter三者之一组成(我们常用space)。*CR：由enter产生。IFS是用来拆解commandline的每一个词(word)用的，因为shellcommandline是按词来处理的。而CR则是用来结束commandline用的，这也是为何我们敲enter命令就会跑的原因。除了IFS与CR，常用的meta还有：=：设定变量。$：作变量或运算替换(请不要与shellprompt搞混了)。：重导向stdout。：重导向stdin。|：命令管线。&：重导向filedescriptor，或将命令置于背境执行。()：将其内的命令置于nestedsubshell执行，或用于运算或命令替换。{}：将其内的命令置于non-namedfunction中执行，或用在变量替换的界定范围。;：在前一个命令结束时，而忽略其返回值，继续执行下一个命令。&&：在前一个命令结束时，若返回值为true，继续执行下一个命令。||：在前一个命令结束时，若返回值为false，继续执行下一个命令。!：执行history列表中的命令....假如我们需要在commandline中