linux和shell关系

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索引:

• 什么是shell
• shell的分类
• shell脚本的执行方式

 

摘要:

• 了解shell的本质是什么
• 了解除bash这个shell之外,还有哪些shell
• shell 脚本以及shell脚本的执行方式/区别

 

 

 

 

 

 

什么是shell

一般来说,操作系统由用户接口(User Interface)和系统内核(kernel)两部分构成

从名字可以看出,内核是操作系统的核心, 它是一个操作系统的灵魂

内核的主要作用有以下几点

1. 文件管理 (File manager)  协调调度计算机中的大容量存储
2. 设备驱动 (Device drivers) 使接入计算机的周边设备能相互通信
3. 内存管理 (Memory manager) 协调调度计算机中的内存
4. 进程调度 (Scheduler)  协调调度系统中的进程
5. 时间调度 (Dispatcher) 给予进程CPU的使用时间
6. 系统调用 (System calls) 进程请求系统内核去执行一些它(普通进程)没有权限执行的命令

• 简单概括, 内核负责管理计算机硬件资源(CPU, 内存, 硬盘, 周边设备I/O)的使用

内核是如此的重要, 它对系统的稳定高效运行起到至关重要的作用.

因如此, 操作系统是不允许用户直接和内核进行交互的

它(OS)给予用户另外一个对操作系统访问的方式, 被称为用户接口(UI)

专门用于系统和用户进行交互

 

早期的计算机中,操作系统只有命令行界面(command-line interface) 简称为CLI

在英文单词中shell的中文翻译为 [壳] 表示的是用坚硬的东西保护保护内部柔软部分

用SHELL来描述命令行界面, 这个 "时髦"的说法 最早(1964 - 1965)诞生于 Multics 其中一位研发者Louis Pouzin

关于 SHELL 起源的故事, 可以点击这里浏览更多 http://www.multicians.org/shell.html  

感谢Louis Pouzin 为CLI 赋予了一个形象生动的名字 : )

 

• 简单地概括, shell 本质应该是CLI, 它是一个让用户通过命令行来实现和系统交互的接口.

 

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shell的分类

操作系统: CentOS release 6.9 (Final)

命令提示符 PS1 : \[\e[31m\]>\[\e[m\] (下图中红色的> 为命令提示符)

来介绍shell的分类之前, 先来介绍一下关于shell查看的几个常用操作

 

查看系统默认的shell

 

 

查看系统中拥有的shell

 

 

查看bash的版本

2014年9月, bash曾曝出一个严重的漏洞CVE-2014-6271

ShellShock Bug (特制环境变量注入攻击)

我们使用以下命令对系统进行测试

 env x='() { :;}; echo vulnerable' bash -c "echo this is a test"

如果测试的结果只显示了 "this is a test" 表示你的系统正常, 否则你需要对bash打补丁 (以下仅针对CentOS/redhat)

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Linux shell的大类有以下两种  Bourne shell 以及 C shell

首先介绍 Bourne shell 

Bourne shell 家族中有三大成员, [sh, ksh, bash]

 

[SH]

sh 其的开发者是 Stephen Bourne.

它在 V7 Unix 中作为默认shell 替代了之前使用的  Thompson shell

有意思的是,sh设置sh的许多特性依然沿用至今

Features of the Bourne shell versions since 1979 include:

• Built-in test command – System III shell (1981)
• # as comment character – System III shell (1981)
• Colon in parameter substitutions "${parameter:=word}" – System III shell (1981)
• continue with argument – System III shell (1981)
• cat <<-EOF for indented here documents – System III shell (1981)
• Functions and the return builtin – SVR2 shell (1984)
• Built-ins unset, echo, type – SVR2 shell (1984)
• Source code de-ALGOL68-ized – SVR2 shell (1984)
• Modern "$@" – SVR3 shell (1986)
• Built-in getopts – SVR3 shell (1986)
• Cleaned up parameter handling allows recursively callable functions – SVR3 shell (1986)
• 8-bit clean – SVR3 shell (1986)
• Job control – SVR4 shell (1989)
• Multi-byte support – SVR4 shell (1989)

[Ksh]

Ksh 全称是 KornShell , 其研发者是 David Korn 

它最初的开发是基于Bourne shell的, 因此隶属于 Bourne shell的阵列中

与 sh相比, 它拥有以下的特性

• Job control, command aliasing, and command history designed after the corresponding C shell features. Job control was added to the Bourne Shell in 1989.
• A choice of three command line editing styles based on vi, Emacs, and XEmacs.
• Associative arrays and built-in floating point arithmeticoperations (only available in the ksh93 version of KornShell).
• Dynamic extensibility of built-in commands (as of ksh93)

[bash]

bash 的全称是 Bourne-again shell, 其开发则是GUN计划的 Brian Fox

目的是为了替代 Bourne shell 

它是Linux众多发行版和apple (最早是 OSX) 默认的shell, 现如今微软Windows10也有对其的支持

虽然bash是用作sh的替代品, 但是bash并不能完全兼容sh, 这是需要注意的.

在CentOS 6.9 中, sh 是一个连接到 bash 上的连接文件, 因此使用sh 命令和 bash命令效果是一样的

 

C Shell 家族有两个成员 [csh, tcsh]

[csh]

csh 其设计者是 Bill Joy 

由于csh拥有交互的特性, 在1980年, csh以其易于上手的特性, 赢得了青睐

csh的设计理念是使得它开起来更像是 C语言, 并且拥有更好的用户交互性

Bourne shell #!/bin/shif [ $days -gt 365 ]then echo This is over a year. fi

C shell #!/bin/cshif ( $days > 365 ) then   echo This is over a year. endif

以上这个例子, 可以说明csh  与 bash 中脚本书写的差异性

就以上的脚本而言, csh的可读性略胜一筹 

 

[tcsh]

由于sh有进阶版的bash, csh也有其进阶版,名字就叫tcsh

它是BSD 相关系统的tcsh

 

简单整理一下

shell 有两大阵型 Bourne shell 与 C shell

Bourne shell (sh) --> Korn shell (ksh) 

Bourne shell (sh) --> Bourne again shell (bash)  总多Linux发行版上最流行的shell 

csh --> tcsh 如今在BSD系统上最流行的shell

 

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shell 脚本的执行方式

# 执行的脚本

 

 

[第一种方式 sh script.sh]

这是一种十分常用的 shell 脚本执行方式. 因为它不需要用户给予脚本执行权限

sh 命令接收 script.sh 这个文件作为传入参数, 开启一个子shell进行命令的解析与执行

 

[第二种方式 source(.) script.sh] 

这种方式, 也不需要用户给予脚本执行权限, 脚本将直接在当前shell中执行

这意味着, 在script.sh 中定义的变量或函数, 在脚本执行结束后, 变量的值或函数返回值等将被保留

(需要注意的是, "." script.sh 这种方式只能在 bash 类型的shell中执行

而 source script.sh  既能在 bash类型 也能在 csh 类型的shell中执行)

  

[第三种方式 ./script.sh]

这种方式, 用户必须赋予脚本执行权限(chmod a+x script.sh) 

才能运行脚本, 该方式也是通过子shell对命令进行解析与执行

[关于 子shell 和 父shell]

简单来说,子shell和父shell的关系有以两点

1.子shell 会复制 父shell的变量和函数, 就如同子女继承父母的基因一样,

2.子shell中设置的变量和函数只有子shell自己知道, 子shell无法改变父shell设定的变量和函数

 

脚本执行中, 如果使用 source / . 方式执行脚本, 命令会于当前shell中解析执行

下面用一个简单的脚本来体会一下, 当前shell中执行脚本, 和子shell执行脚本的取本

 

脚本内容

 

使用当前shell执行完cd命令后, 当前shell的目录发生了变化

 

使用子shell执行完cd命令后, 当前shell的目录并没有发生改变

  

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参考资料:

https://www.amazon.com/Computer-Science-Overview-Glenn-Brookshear/dp/0133760065   

// Computer Science: An Overview (12th Edition)

 

https://www.wikiwand.com/en/Kernel_(operating_system)                                        

// Kernel (operating system)

 

http://www.multicians.org/shell.html             

// The Origin of the Shell

 

https://www.wikiwand.com/en/Command-line_interface

// Command-line interface

 

https://unix.stackexchange.com/questions/14934/why-was-the-word-shell-used-to-descibe-a-command-line-interface 

// Why was the word “shell” used to descibe a command-line interface?

 

https://access.redhat.com/blogs/766093/posts/1976383 

// Bash specially-crafted environment variables code injection attack

 

https://www.youtube.com/watch?v=hlDxOvO4Jxk       

// What is the ShellShock Bug? (September 2014)

 

https://www.youtube.com/watch?v=UllSNdgGLbo        

// ShellShock Attack Demonstration

 

https://www.wikiwand.com/en/Bourne_shell       

// Bourne shell

 

https://www.wikiwand.com/en/KornShell           

// KornShell

https://www.wikiwand.com/en/Bash_(Unix_shell)

 // Bash (Unix shell)

 

https://www.wikiwand.com/en/C_shell         

// C shell

 

https://www.wikiwand.com/en/Tcsh         

// tcsh

 

https://unix.stackexchange.com/questions/2976/different-ways-to-execute-a-shell-script   

// Different ways to execute a shell script