Shell 高級(jí)特征

w1_xiao

            目標(biāo)
            完成這一章，你可以做到以下事情：
            ※使用shell的替代功能，包括變量替代，命令替代，和波浪號(hào)替代。
            ※設(shè)置和修改shell變量。
            ※將局部變量傳給環(huán)境。
            ※ 使變量對(duì)子進(jìn)程生效。
            ※ 解釋進(jìn)程是如何被創(chuàng)建的。
            7.0 shell 的替代功能
            在shell 中有三種類型的替代：
            ※變量替代
            ※命令替代
            ※波浪號(hào)替代
            替代的作用是加速命令行的鍵入和執(zhí)行
            7.1 Shell 變量存儲(chǔ)
            Shell內(nèi)有兩塊內(nèi)存區(qū)域用于存儲(chǔ)shell變量，它們是：局部數(shù)據(jù)區(qū)域和環(huán)境。當(dāng)定義了一個(gè)新的變量時(shí)，內(nèi)存會(huì)被分配給局部數(shù)據(jù)區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中的變量是當(dāng)前shell
            私有的，通常稱為局部變量，任何以后的子進(jìn)程都不會(huì)存取到這些局部變量。但是，子進(jìn)程能夠存取那些傳送到環(huán)境中去的變量。
            在你的登錄進(jìn)程過(guò)程中，有幾個(gè)特殊的shell變量會(huì)被定義。其中大多數(shù)的變量存儲(chǔ)在環(huán)境中：一些變量，例如 ps1
            和ps2，存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)區(qū)域。這些變量的值能夠被改變，用于定制你的終端特性。
            env 命令能夠顯示當(dāng)前保存在環(huán)境中所有的變量，例如：
            $ env
            MANPATH=/usr/share/man: /usr/contrib/man: /usr/local/man
            PATH=/usr/bin: /usr/ccs/bin:/usr/contrib/bin: /usr/local/bin
            LOGNAME=user3
            ERASE=^H
            SHELL=/usr/bin/sh
            HOME=/home/user3
            TERM=hpterm
            PWD=/home/user3
            TZ=PST8PDT
            EDTOR=/usr/bin/vi
            7.2 設(shè)置Shell變量
            語(yǔ)法： name=value
            例子：
            $color=lavender ?? ? ?????? 給一個(gè)局部變量賦值
            $count=3 ?????????????? 給一個(gè)局部變量賦值
            $dir_name=tree/car.models/ford ?? 給一個(gè)局部變量賦值
            $PS1=hi_there?????????? ? 更改環(huán)境變量的值
            $set ??????????? ?????顯示所有的變量和值
            當(dāng)一個(gè)用戶創(chuàng)建了一個(gè)新的變量，例如 color ，這個(gè)變量會(huì)存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)區(qū)域中。當(dāng)給一個(gè)已經(jīng)存在的環(huán)境變量賦予一個(gè)新值，例如 path
            ,這個(gè)新值會(huì)代替環(huán)境中的舊的值。
            7.3 變量替代
            1.語(yǔ)法：
            $name ?????執(zhí)行一個(gè)變量替代
            例子：
            $ echo $PATH
            /usr/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin:/home/user3:.
            $ echo $HOME
            /home/user3
            $file_name=$HOME/file1
            $more $file_name
            
            每一個(gè)變量都有一個(gè)關(guān)聯(lián)值。當(dāng)使用“$變量名”來(lái)對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行引用時(shí) ，shell
            會(huì)用變量的值來(lái)代替這個(gè)參數(shù)。這個(gè)過(guò)程被稱為變量替代，這是shell在執(zhí)行輸入的命令前執(zhí)行的任務(wù)之一。在shell
            完成了所有的命令行的變量替代后，就會(huì)開始執(zhí)行這個(gè)命令。因此，變量可以代替命令，命令參數(shù)，或者一條完整的命令行。這提供了一種機(jī)制來(lái)方便用戶重命名哪些經(jīng)常使用的長(zhǎng)的路徑名，或長(zhǎng)的命令字符串。
            例子：
            上例示范了一些shell變量的用法。請(qǐng)注意，變量替代能夠出現(xiàn)在命令行的任何位置，在一個(gè)命令行中可以有多個(gè)變量。如上例所示，一個(gè)已經(jīng)存在的變量的值能夠用來(lái)更新當(dāng)前變量的值。
            $ echo $PATH
            /usr/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin
            $ PATH=$PATH:$HOME:.
            $echo $ PATH
            /usr/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin:/home/user3:.
            $ echo $HOME
            /home/user3
            $ file_name=$HOME/file1 file_name=/home/user3/file1
            $ more $file_name more /home/user3/file1
            
            echo $name 命令是最常用的方式用于顯示變量當(dāng)前的值。
            {} 的用法
            確認(rèn)你有一個(gè)叫file和一個(gè)叫file1的變量。能夠使用以下的語(yǔ)句給它們賦值：
            $ file =this
            $ file1= that
            $echo $fileand$file1 尋找變量fileand,file1
            sh: fileand: parameter not set
            $ echo ${file} and $file1 尋找變量file,file1
            thisandthat
            2.花括號(hào)被用來(lái)區(qū)分變量名和周圍的文本。
            7.4 變量替代（2）
            $dir_name=tree/car.models/ford
            $echo $dir_name
            tree/car.models/ford
            $ls –F $dir_name
            sedan/ sports/
            $ my_ls =”ls –aFC”
            $ $my_ls
            ./ file.1 tree/
            ../ file.2
            $ $my_ls $dir_name
            ./ ../ sedan/ sports/
            $ cd /tmp
            $ dir_name=/home/user2/tree/dog.breeds/retriever
            $ $my_ls $dir_name
            ./ ../ golden labrador mixed
            在指定一個(gè)文件或目錄時(shí)，使用一個(gè)絕對(duì)路徑作為一個(gè)變量的值。會(huì)讓你在文件系統(tǒng)的任何位置都可以存取你想要的文件或目錄。
            上例的解釋：
            $dir_name= tree/car.models/ford
            $ echo $dir_name echo tree/car.models/ford
            tree/car.models/ford
            $ ls –F $dir_name ls –F tree/car.models/ford
            swdan/ sports/
            $ my_ls = “l(fā)s –aFC” 使用引號(hào)讓shell 忽略空格
            $ $my_ls ls -aFC
            ./ file.1 tree/
            ../ file.2
            $my_ls $dir_name ls –aFC tree/car.models/ford
            ./ ../ sedan/ sports/
            $ cd /tmp
            $ dir_name=/home/user2/tree/dog.breeds/retriever
            $ $my_ls $dir_name ls –aFC /home/user2/tree/dog,breeds/retriever
            ./ ../ golden labrador mixed
            7.5 命令替代
            語(yǔ)法：
            $(command)
            例子：
            $pwd
            /home/user2
            $ curdir=$(pwd)
            $ echo $curdir
            /home/user2
            $ cd /tmp
            $ pwd
            $ cd $curdir
            $ pwd
            /home/user2
            命令替代用來(lái)替代一個(gè)命令和命令行輸出。命令替代的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)法，也是POSIX鼓勵(lì)的一種語(yǔ)法是：$(command).
            命令替代讓你捕獲一個(gè)命令的輸出，用它作為另一個(gè)命令的參數(shù)，或是賦值給一個(gè)變量。象在變量替代中的一樣，命令替代的執(zhí)行是在命令行開始之前完成的。當(dāng)命令行輸出包含回車換行，它們會(huì)被空格代替。
            同變量替代相似，命令替代使用一個(gè)美元符號(hào)之后的用括號(hào)包圍的一個(gè)命令。 所有有效的shell腳本都可以加入命令替代。Shell
            掃描每行腳本，執(zhí)行它發(fā)現(xiàn)的開始于一個(gè)開括號(hào)，結(jié)束與于一個(gè)閉括號(hào)的命令。
            命令替代的另外一種格式是用單引號(hào)來(lái)環(huán)繞一個(gè)命令象：
            ‘command’
            它和$(command) 是等價(jià)的，并且這是Bourne
            Shell認(rèn)證的唯一的形式�！痗ommand’形式可以用在POSIX的腳本中和Bourne Shell的腳本中。
            命令替代通常是在將一個(gè)命令的輸出賦給一個(gè)變量或以后的處理時(shí)使用。通常pwd命令將它的輸出送到你的屏幕。當(dāng)你執(zhí)行以下的賦值語(yǔ)句：
            $ curdir=$(pwd) 或 $ curdir=’pwd’
            pwd 的輸出被賦給變量 curdir。
            7.6 波浪號(hào)替代
            $ echo $HOME
            /home/user3
            $ echo ~
            /home/user3
            $ cd tree
            $ echo $PWD
            /home/user3/tree
            $ ls ~+ /dog.breeds
            collie poodle
            $ehco $OLDPWD
            /home/user3/mail
            $ ls ~-
            /home/user3/mail/from.mike /home/user3/mail/form.jim
            $echo ~tricia/file1
            /home/tricia/file1
            如果一個(gè)單詞以一個(gè)波浪符（～）開頭，這個(gè)單詞被執(zhí)行一個(gè)波浪符擴(kuò)充，注意波浪符擴(kuò)充只在一個(gè)單詞的開始才會(huì)起作用，這個(gè)意思是：/~home/user3
            沒(méi)有波浪號(hào)擴(kuò)充的功能，波浪擴(kuò)充有以下的規(guī)則：
            單個(gè)地波浪號(hào)或是在/ 之前代表HOME變量中設(shè)置的路徑名。
            一個(gè)波浪號(hào)跟一個(gè)＋號(hào)代表PWD變量的值。PWD的值是在cd 到一個(gè)新的，當(dāng)前的，工作目錄時(shí)被設(shè)定的。
            一個(gè)波浪號(hào)跟一個(gè)－號(hào)會(huì)代表OLDPWD變量的值。OLDPWD變量是在cd 前一個(gè)工作目錄時(shí)被設(shè)定的。
            如果一個(gè)波浪號(hào)跟一個(gè)字符串，然后是一個(gè)/ 符號(hào) ，shell
            會(huì)檢查字符串是否與用戶在系統(tǒng)中的名字一致。如果一致，～字符串會(huì)被用戶登錄的路徑名所代替。
            波浪符號(hào)也能在別名中引用：
            $pwd
            /home/user3
            $alias cdn=’cd ~/bin’
            $ cdn
            $pwd
            /home/user3/bin
            7.7 顯示變量的值 $ echo $HOME
            /home/user3
            $env
            HOME=/home/user3
            PATH=/usr/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin
            SHELL=/usr/bin/sh
            $ set
            HOME=/home/user3
            PATH=/usr/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin
            SHELL=/usr/bin/sh
            dolor=lavender
            dir_name=/home/user3/tree
            $ unset dir_name
            變量替代，($變量)，可以被用來(lái)顯示一個(gè)獨(dú)立變量的值，無(wú)論這個(gè)變量是在本地?cái)?shù)據(jù)區(qū)域或是在環(huán)境中。
            env 命令用來(lái)顯示所有的當(dāng)前環(huán)境中的定義的變量，和它們的值。
            set 命令會(huì)顯示所有的當(dāng)前定義的變量，本地和環(huán)境中的變量，和它們的值。 unset 命令用來(lái)刪除指定變量的當(dāng)前的值。這個(gè)指被賦為空值
            NULL。
            set 和unset 都是shell內(nèi)建的命令，而env 是UNIX命令 /usr/bin/env.
            7.8 傳送局部變量到環(huán)境
            語(yǔ)法：
            export 變量 傳遞變量到環(huán)境
            傳送變量 color和 count 到環(huán)境的過(guò)程，執(zhí)行了以下的命令：
            $ color=lavender
            $ export color
            $ export count=3
            $ export
            export PATH=/usr/bin:/usr/ccs/bin:/usr/contrib/bin:/usr/local/bin
            export color=lavender
            export count=3
            為了使其它的進(jìn)程也能使用一個(gè)變量，這個(gè)變量必須在環(huán)境中存在。當(dāng)一個(gè)變量被定義，這個(gè)變量存儲(chǔ)在局部數(shù)據(jù)空間，必須被export
到環(huán)境中去。
            exprot 命令將指定的變量從局部數(shù)據(jù)空間傳遞到環(huán)境數(shù)據(jù)空間，export 變量＝值
            會(huì)對(duì)變量進(jìn)行賦值（也可能是更新），同時(shí)將這個(gè)變量放到環(huán)境中去。如果不帶參數(shù)，export
            命令同env命令一樣會(huì)顯示所有exported（輸出的），變量的名字和值，注意 export 是一個(gè)shell內(nèi)部的命令�！�
            7.9 傳遞變量給一個(gè)應(yīng)用
            系統(tǒng)中的每一個(gè)應(yīng)用或命令都會(huì)有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)在磁盤上的程序文件。大多數(shù)的UNIX系統(tǒng)命令在目錄/usr/bin
            下面。當(dāng)執(zhí)行一個(gè)命令的時(shí)候，命令相關(guān)的程序文件必須被定位，再將代碼裝載入內(nèi)存然后執(zhí)行。在UNIX系統(tǒng)中一個(gè)運(yùn)行中的程序被稱為進(jìn)程。
            當(dāng)你登錄進(jìn)入一個(gè)UNIX系統(tǒng)時(shí)，shell 程序會(huì)被裝載，一個(gè)shell
            進(jìn)程會(huì)被執(zhí)行。當(dāng)你在shell提示符下輸入一個(gè)應(yīng)用的（或命令）的名字后，一個(gè)子進(jìn)程會(huì)被創(chuàng)建和執(zhí)行：其過(guò)程如下：
            一個(gè)fork(分叉)會(huì)復(fù)制你的shell進(jìn)程，包括程序代碼，環(huán)境數(shù)據(jù)空間，和局部數(shù)據(jù)空間。
            一個(gè)exec 會(huì)使用子進(jìn)程的代碼和本地?cái)?shù)據(jù)空間來(lái)替代原進(jìn)程的本地?cái)?shù)據(jù)空間。
            exec 會(huì)在執(zhí)行要求的應(yīng)用進(jìn)程后結(jié)束。
            當(dāng)子進(jìn)程在執(zhí)行的時(shí)候，shell
            (父進(jìn)程)會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，等待子進(jìn)程結(jié)束。一旦子進(jìn)程結(jié)束執(zhí)行，它會(huì)中止，釋放自己使用的內(nèi)存，并且喚醒父進(jìn)程，父進(jìn)程又可以準(zhǔn)備接受另外的命令請(qǐng)求，當(dāng)shell
            提示符返回到屏幕上，你就知道子進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束。
            局部變量 和 環(huán)境變量
            無(wú)論何時(shí)定義一個(gè)新的變量，它都會(huì)存儲(chǔ)在于與本進(jìn)程相聯(lián)系的局部數(shù)據(jù)空間中。如果一個(gè)子進(jìn)程想要存取這個(gè)變量，這個(gè)變量必須被傳送到環(huán)境中（使用export）,一旦一個(gè)變量在環(huán)境中，它對(duì)每個(gè)后來(lái)的子進(jìn)程都會(huì)有效，，因?yàn)榄h(huán)境變量對(duì)每個(gè)子進(jìn)程都有效。
            在上圖中，在vi 命令之前，color 變量在shell的局部數(shù)據(jù)空間里，TERM 變量在環(huán)境里。當(dāng)vi
            命令執(zhí)行時(shí)，shell執(zhí)行一次fork
            和exec；子進(jìn)程的局部數(shù)據(jù)空間比子進(jìn)程的程序代碼所覆蓋，但環(huán)境被完整地傳遞給子進(jìn)程。因此，子進(jìn)程 vi 不能存取變量
            color,但是它可以存取變量TERM。Vi
            編輯器需要知道用戶的終端類型，用來(lái)適當(dāng)?shù)馗袷交�它的輸出。它通過(guò)讀取環(huán)境變量TERM的值來(lái)獲得這些信息。
            唯一的傳遞數(shù)據(jù)給（子）進(jìn)程的方法是通過(guò)環(huán)境。
            7.10 監(jiān)視進(jìn)程狀態(tài)
            $ ps –f
            UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMNAD
            user3 4702 1 1 08:46:40 ttyp4 0:00 -sh
            user3 4895 4702 18 09:55:10 ttyp4 0:00 ps -f
            $ ksh
            $ ps –f
            UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND
            user3 4702 1 0 08:46:40 ttyp4 0:00 -sh
            user3 4896 4702 1 09:57:20 ttyp4 0:00 ksh
            user3 4898 4896 18 09:57:26 ttyp4 0:00 ps –f
            $exec ps –f
            UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND
            user3 4702 1 0 08:46:40 ttyp4 0:00 -sh
            user3 4896 4702 18 09:57:26 ttyp4 0:00 ps –f
            $
            系統(tǒng)中的每一個(gè)進(jìn)程在啟動(dòng)的時(shí)候都被賦予一個(gè)唯一的號(hào)碼，這個(gè)號(hào)碼被稱為進(jìn)程ID(PID)。Ps
            命令顯示當(dāng)前在你系統(tǒng)中運(yùn)行（或睡眠）的進(jìn)程的信息，包括每個(gè)進(jìn)程的PID，每個(gè)進(jìn)程父進(jìn)程的PID（PPID）。通過(guò)PID
            和PPID，你能夠追蹤你系統(tǒng)中任何進(jìn)程的體系。Ps命令同時(shí)也會(huì)報(bào)告每一個(gè)進(jìn)程的屬主，終端號(hào)，和其他的有用的信息。
            ps 命令通常不帶參數(shù)使用，結(jié)果是給出一個(gè)與你當(dāng)前終端對(duì)話相關(guān)的進(jìn)程的一個(gè)簡(jiǎn)單的報(bào)表，例如：
            $ ps
            PID TTY TIME COMMAND
            ttyp4 0:00 sh
            ttyp4 0:00 ps
            正如你看到的那樣，這個(gè)命令顯示只有shell, sh,和 ps 命令正在運(yùn)行。注意兩個(gè)進(jìn)程的PID號(hào)碼。當(dāng)使用-f 選項(xiàng)時(shí)候，ps
            命令給出一個(gè)全列表，包括PPID號(hào)，我們可以看到ps –f
            命令是作為shell的一個(gè)子進(jìn)程，因?yàn)樗�的PPID號(hào)同shell的PID號(hào)是一致的。
            請(qǐng)記住shell 同其他的UNIX命令一樣都是一個(gè)程序。如果你在當(dāng)前的POSIX shell 的提示符下使用ksh 命令，一個(gè)fork
            和exec會(huì)執(zhí)行，一個(gè)Korn shell的子進(jìn)程回北創(chuàng)建，并開始執(zhí)行。當(dāng)我們執(zhí)行另一個(gè) ps –f 的時(shí)候，我們可以發(fā)現(xiàn)，ksh
            作為原shell，sh 的一個(gè)子進(jìn)程運(yùn)行，新的ps 命令作為Korn shell的一個(gè)子進(jìn)程。
            exec命令是一個(gè)shell內(nèi)建的命令。如果用我們用 exec ps –f 來(lái)代替ps –f ，ps
            的程序代碼會(huì)覆蓋當(dāng)前的進(jìn)程（ksh）的程序代碼。很明顯，這是因?yàn)閜s –f 的PID號(hào)與ksh 使用的PID是一致的。當(dāng)ps –f
            結(jié)束后，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)回到了最初的POSIX shell 提示符。
            7.11 子進(jìn)程和環(huán)境
            $ export color=lavender
            $ ksh (創(chuàng)建一個(gè)子shell進(jìn)程)
            $ ps -f
            UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND
            user3 4702 1 0 08:46:40 ttyp4 0:00 -sh
            user3 4896 4702 1 09:57:20 ttyp4 0:00 ksh
            user3 4898 4896 18 09:57:26 ttyp4 0:00 ps –f
            $ echo $color
            lavender
            $ color=red
            $ echo $color
            red
            $ exit （退出子shell）
            $ ps –f (回到父shell)
            UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND
            user3 4702 1 0 08:46:40 ttyp4 0:00 -sh
            user3 4895 4702 1 09:58:20 ttyp4 0:00 ps –f
            $echo $color
            lavender
            上例說(shuō)明了子進(jìn)程不能夠更改它們的父進(jìn)程的環(huán)境。
            $ ps –f
            UID FSID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND
            user3 default_system 4702 1 0 08:46:40 ttyp4 0;00 -sh
            user3 default_system 4895 4702 1 09:58:20 ttyp4 0:00 ps –f
            如果最初執(zhí)行一個(gè)ps –f 命令，它會(huì)顯示只有你的登錄shell（當(dāng)然還有ps ）在運(yùn)行。如上表中，我們給一個(gè)變量color
            賦值lavender，然后將這個(gè)變量傳遞到環(huán)境。下一步，我們執(zhí)行一個(gè)子進(jìn)程。執(zhí)行一個(gè)ksh命令，創(chuàng)建一個(gè)子Korn
            shell進(jìn)程。當(dāng)然父進(jìn)程的環(huán)境已經(jīng)傳遞給這個(gè)子Korn
            shell進(jìn)程，我們可以觀察到變量color的值是lavender。我們?nèi)缓蟾�改變量color的值為red。echo命令確認(rèn)在子shell的環(huán)境中變量color的值已經(jīng)被改變。當(dāng)我們退出子shell回到父shell，我們發(fā)現(xiàn)富進(jìn)程的環(huán)境并沒(méi)有被子進(jìn)程改變，變量color仍然保持原來(lái)的值lavender.


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