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shell 十三問?
關于第一個問題，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際上如何運作。比如，你不必懂得發動機燃燒的物理原理就可以開汽車。缺乏電子知識也不會阻止
你用CD機聽音樂。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UNIX系統有三種具有代表性的Shell可用：Bourne
shell,Korn shell,C shells。它們會在11，12，13章討論。在這一章中，你會學到：
什么是Shell
Shell可以為你做什么
Shell和整個系統的關系
內核與Shell
堅果的殼保護其內部的核，同樣一個UNIX
shell提供一個外設的保護層。當你啟動一臺基于UNIX的計算機時，UNIX的程序被調入計算機的內存里，直到你關機。這個程序叫做內
核（kernel），它執行許多底級和系統級的工作。內核有責任解釋基本指令并將其送到處理器。內核也負責運行和調度進程，以及執行所
有的輸入輸出。內核是UNIX系統的心臟，內核有且只有一個。
你也許對內核職責的關鍵性有點迷惑，而內核指令同樣的復雜和高技術性。為了對用戶屏蔽內核的復雜性，也為了保護內核以免用戶誤操
作造成損害，在內核的周圍建了一個外殼（shell）。用戶向shell提出請求，shell解釋并將請求傳給內核。這一節剩下的部分解釋這個外層
是如何建立的。
一旦內核調入內存，他就準備執行用戶的請求。然而，用戶首先得連接登錄，然后發出請求。不管怎樣，用戶登錄，內核必須知道用戶是
誰以及如何與他通話。為了做到這點，內核調用兩個特殊的程序，getty和login.對應每個用戶的登錄點--通常稱為一個tty--內核調用
getty程序。這個過程被稱為spawning（spawn原意是產卵）。getty顯示一個登錄提示，接著不斷地監視通話點等待用戶名的輸入。當
getty取得任何輸入時，它便調用login程序。login建立用戶的身份并驗證他登錄的權利。login程序檢查password（密碼）文件。如果用
戶輸入的密碼不正確，控制將從登錄點返回到getty。如果正確，login調用password文件里用戶條目中所記錄的程序并將控制交給它。這
個程序也許是一個字處理軟件或者是電子表格程序，不過一般是被稱為shell的程序。
假設有四個用戶已經登錄進系統。這四個用戶中，有兩個正使用Bourne shell,一個使用Korn
shell，還有一個使用電子表格程序。每一個用戶都得到一份shell的拷貝以服務它的請求，但是內核只有一個。使用shell不會阻礙用戶使用
電子表格或別的程序，但那些程序是運行在活動的shell下的。shell是一個單一用戶專用的程序，它在用戶和UNIX內核之間提供了一個界
面。
你不必一定要使用shell來存取UNIX。上面的例子中，有個用戶使用電子表格取代了shell。當這個用戶登錄進來時，電子表格程序啟動。
當它退出電子表格程序時，他也就退出了系統。當強調安全性或者希望將用戶與任何UNIX的界面屏蔽開時，這個技術挺有用。缺點是用
戶不能使用mail或其他UNIX的功能。
因為login后可以執行任何程序--shell只是簡單的一個程序--你就有可能編寫自己的shell。事實上，三個獨立開發的shell已經成為UNIX
標準的一部分。它們是：
Bourne shell，由Stephen Bourne開發
Korn shell，由David Korn開發
C shell，由Bill Joy開發
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
不過你選擇哪個標準的shell并沒有多大關系，因為三個shell都有相同的目的：在UNIX下為用戶提供一個界面。為了達到這個目標，三個
shell都提供了相同的基本功能：
命令行解釋功能
啟動程序
輸入輸出重定向
管道連接
文件名置換
變量維護
環境控制
shell編程
命令行解釋
當你登錄進來，啟動一個交互式的shell時，你會看到一個shell提示，通常是$，%或者#符號的形式。當你在提示符下敲進一行字符后，
shell就試圖解釋它。shell提示符下的輸入有時被稱為一個命令行。命令行的基本格式是
command arguments
命令名 參數（一個或多個））
command（命令）是可執行的UNIX命令，程序，實用工具，或shell程序。arguments（參數）被傳遞給執行程序。大多數的UNIX實
用程序要求參數有以下的格式：
option filenames
選項 文件名（一個或多個））
舉個例子，在命令行下有
$ ls -l
file1 file2
在這個命令行中有三個參數傳遞給ls，第一個是個選項，剩下的兩個是文件名。shell為內核所做的事情之一是減少不需要的信息。對于計
算機，空白（whit-espace)是一類無用信息；因此，有必要知道shell在遇到空白時做了些什么�？瞻子煽崭�，水平制表符和換行符組成。
考慮這個例子：
$ 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參數的echo命令并刪除了參數之間的空白。假設如果你正在打印報告頭想保留空白，你就得用引號將數據括起
來就象下面所示：
$echo part A part B part C
part A part B part C
單引號阻止shell檢查引號里面�，F在shell將這一行解釋為帶一個參數的echo命令，而這個參數正好是包含空白的字符串。
啟動程序
當shell解釋完命令行后，它就啟動命令行中要求的程序。實際是內核執行這個程序。為了啟動程序執行，shell在PATH環境變量指定的目
錄中搜索可執行文件。當它找到這個文件，就啟動一個子shell來運行程序。你應該知道子shell不必影響它父親的環境設置而建立和操縱自
己的環境。比如一個子shell可以改變它的工作目錄，當它運行完后，其父shell的工作目錄仍保持不變。
輸入輸出重定向
shell在執行程序前進行重定向�？紤]下面兩個例子，其中使用wc單詞統計工具統計有五行的數據文件：
$wc -l fivelines
5 fivelines
$wc -l 5
這里有一點微小的差異。在第一個例子中，wc知道它應該出去尋找名為fivelines的文件并對其進行操作。因為wc知道文件名，所以它將其
顯示給用戶。在第二個例子中，wc僅看到數據而不知道這些數據從那里來，因為shell做了定位和重定向數據到wc的工作，也因此wc無法
顯示文件名。
管道連接
管道是輸入輸出重定向的特例，它將一個命令的輸出直接連到另一個命令的輸入，因此管道也是在調用程序前建立的�？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有責任進行文件名的替換。shell在執行程序前做替換。舉個例子：
$echo
*
file1 file2 file3 file3x file4
這兒，星號被擴展為五個文件名，并被傳遞給echo作為五個參數。如果你想顯示一個星號，你應該用引號將它括起來。
變量維護
shell有能力進行變量維護。變量是存儲數據為將來所用的場所。用等號（＝）可以給變量賦值。
$LOOKUP=/usr/mydir
在這里，shell建立一個LOOKUP變量，并將/usr/mydir賦給它。稍后，你可以在命令行上通過在變量名之前加$符號來使用變量值�？紤]
這些例子：
$echo $LOOKUP
/usr/mydir
$echo LOOKUP
LOOKUP
C-shell的用戶應該注意：C-shell中的賦值不同于Bourne和Korn
shell。C-shell使用set命令進行賦值。
$set LOOKUP =
/usr/mydir
注意在等號兩邊要加空格。
就象文件名的置換一樣，變量名的置換也是在調用程序前進行。第二個例子省略了$符號。因此，shell只是簡單地將字符串傳遞給echo作
參數。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做參數調用ls�！ �
環境控制
當login程序調用你的shell時，shell對你的環境進行設置，其中包括你的home（家）目錄，你使用的終端類型以及用來搜索可執行文件的
路徑。環境被存儲在環境變量中。舉個例子，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，給環境變量賦值使用setenv命令。
%setenv TERM
vt100
shell編程
你已經看到shell可以用來解釋命令行，維護變量，執行程序。另外shell還是一種編程語言。通過使用流程控制和條件判斷來組合命令與變
量賦值，你就擁有了一個有力的編程工具。使用shell作為一門編程語言，你可以使重復的任務自動化，寫報告，甚至你可以建立和操縱自
己的數據文件。
來源：http://www.linuxeden.com/edu/doctext.php?docid=1337 |
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發表于 2003-12-09 02:48
