Linux_《Linux命令行与shell脚本编程大全》第五章学习总结

时间：2017年04月10日

说明：本文部分内容均摘取自书籍《Linux命令行与shell脚本编程大全》，版权归原作者所有。《Linux命令行与shell脚本编程大全》（第三版）第五章学习总结

第五章：理解shell

本章内容：

探究shell的类型
理解shell的父子关系
别出心裁的子shell用法
探究内建的shell命令

5.1 shell的类型

系统中启动什么样的shell程序取决于你个人的用户ID配置。在/etc/passwd文件中，在用户ID记录的第七个字段中列出了默认的shell程序。

默认的用户shell是bash shell，不过还有另外一个默认shell是/bin/sh，它作为默认的系统shell，用于那些需要启动时使用的系统shell脚本。

窍门：对bash shell脚本来说，这两种不同的shell（默认的交互shell和默认的系统shell）会造成问题。一定要阅读第十一章中有关bash shell脚本首行的语法要求，以避免这些麻烦。

5.2 shell的父子关系

通过输入命令bash，生成一个子shell。再执行其它命令时，会在子shell中执行。通过ps -f命令可以查看进程的父子关系，即子进程的PPID是父进程的PID。通过ps --forest命令，可以按层次查看进程。输入exit命令，退回子进程shell，回到父进程shell。exit还能用来登出当前的虚拟控制台终端。

base中可用的命令行参数：

-c string：从string中读取命令并进行处理
-i：启动一个能够接受用户输入的交互shell
-l：以登录shell的形式启动
-r：启动一个受限shell，用户会被限制在默认的目录中
-s：从标准输入中读取命令

5.2.1 进程列表

你可以在一行中指定要依次运行的一系列命令。通过分号（;）隔开即可。

通过使用中括号将命令列表变成进程列表。

命令列表：$ pwd ; ls ;cd /etc ; cd ; pwd ; ls
进程列表：$ (pwd ; ls ;cd /etc ; cd ; pwd ; ls)

要想知道是否生成了子shell，得借助一个使用了环境变量的命令。（环境变量会在第六章中详述。）这个命令就是echo $BASH_SUBSHELL。如果该命令返回0，就表明没有子shell。如果返回1或者其他更大的数字，就表明存在子shell。

5.2.2 别出心裁的子shell用法

在交互式的shell CLI中，还有很多更富有成效的子shell用法。进程列表、协程和管道（第十一章会讲到）都利用了子shell。在交互式shell中，一个搞笑的子shell用法就是使用了后台模式。

1.探索后台模式

在后台模式中运行命令可以在处理命令的同时让出CLI，以供他用。使用sleep命令来演示。sleep命令接受一个参数，该参数是你希望进程等待（睡眠）的秒数。
命令：sleep

命令演示：sleep 10
演示说明：将会话暂停10秒钟，然后返回shell CLI提示符。

要想将命令置入后台模式，可以在命令末尾加上字符&。当命令被置入后台，在shell CLI提示符返回之前，会出现两条信息。第一条在方括号中表示后台作业号；第二条表示后台作业的进程ID。

命令：jobs

命令格式：jobs -l
命令说明：显示后台作业信息。可以显示当前运行在后台模式中的所有用户的进程。

窍门：需要提醒的是：后台作业的结束状态可未必会一直等到合适的时候才现身。当作业结束状态突然出现在屏幕上的时候，你可别吃惊啊。

2.将进程列表置入后台

之前说过，进程列表是运行在子shell中的一条或多条命令。将进程列表置入后台模式会在命令输出上表现出些许不同。

命令演示：$ (sleep 2 ; echo $BASH_SUBSHELL ; sleep 2)&
演示说明：把进程列表置入后台模式。

把进程列表置入后台模式会产生一个作业号和进程ID，然后返回到提示符。 按一下回车键，得到另一个提示符。

3.协程

协程可以同时做两件事。它在后台生成一个子shell，并在这个shell中执行命令。
命令：coproc

命令格式：coproc 命令
命令说明：要在子shell中执行coproc命令。

协程会创建子shell执行命令，同时，将命令置入后台模式。使用jobs可以查看后台任务。

命令格式：coproc 任务名 { 命令 }
命令说明：为后台任务指定任务名并执行。

5.3 理解shell的內建命令

搞明白shell的內建命令和非內建（外部）命令非常重要。內建命令和非內建命令的操作方式大不相同。

5.3.1 外部命令

外部命令，有时候也被称为文件系统命令，是存在于bash shell之外的程序。它们并不是shell程序的一部分。外部程序通常位于/bin、/usr/bin、/sbin或/usr/sbin中。ps就是一个外部命令。你可以使用which和type命令找到它。

命令演示：swich ps
演示说明：查看ps命令程序所在路径。
命令演示：type -a ps
演示说明：查看ps命令程序所在路径。

当外部命令执行时，会创建出一个子进程。这种操作被称为衍生（forking）。作为外部命令，ps命令在执行时会创建出一个子进程。

5.3.2 內建命令

內建命令和外部命令的区别在于前者不需要使用子进程来执行。它们已经和shell编译成了一体，作为shell工具的组成部分。不需要借助外部程序文件来运行。

cd和exit命令都是內建与bash shell。

命令演示：type cd
演示说明：利用type命令来了解某个命令是否是內建的。

命令演示：type -a echo
演示说明：有些命令有多种实现。使用type命令的-a选项查看命令的不同实现。

命令演示：which pwd
演示说明：which命令只显示出了外部命令文件。

窍门：对于有多种实现的命令，如果想要使用其外部命令实现，直接指明对应的文件就可以了。例如，要使用外部命令pwd，可以输入/bin/pwd。

1.使用history命令

命令：history

命令格式：history
命令说明：查看最近用过的命令列表。通常历史记录会保存最近的1000条命令。

窍门：你可以设置保存在bash历史记录中的命令数。要想实现这一点，你需要修改名为HISTSIZE的环境变量（参见第六章）。

命令格式：history -a
命令说明：将命令历史记录写入.bash_history文件。

命令演示：!!
演示活门：执行上一条命令，即刚刚执行的命令。

命令演示：!20
演示说明：执行命令在历史列表中编号为20的命令。

2.命令别名

alias命令是另一个shell的內建命令。命令别名允许你为常用的命令（及其参数）创建另一个名称，从而将输入量减少到最低。

命令：alias

命令格式：alias -p
命令说明：查看当前可用的别名。

命令格式：alias li='ls -li'
命令说明：创建一个命令别名为li的命令，由ls -li组成。命令别名只在它被定义的shell进程中才有效。不过，可以使用环境变量，使得别名在不同的shell中都凑效。

5.4 小结

本章讨论了复杂的交互式程序：GNU bash shell。其中包括理解shell进程及其关系，如何生成子shell，以及子shell与父shell的关系。主要介绍了bash、exit、&、sleep、jobs、coproc、which、type、history、!、alias命令。

本章学习命令个人总结如下：

bash：创建一个子shell进程
exit：退出子shell进程，直到退出CLI客户端
&：将任务置入后台模式
sleep：将当前进程等待（休眠）
jobs：查看所有后台作业信息
coproc：创建一个子进程，并用子进程执行任务
which：查看命令程序所在文件路径（只显示外部命令文件）
type：查看命令程序所在文件路径（通过-a选项，显示每个命令的两种实现）
history：查看命令使用的历史记录（默认1000条，可修改HISTSIZE环境变量来控制显示条数）
!：执行命令历史记录里的命令（!!执行上一条命令，!n执行命令历史列表中编号为n的命令）
alias：为命令创建别名（默认只在被创建的shell进行中有效，可修改环境变量实现所有shell进程有效）