原创 Linux学习--UNIX内核和Shell的交互方法

转自 http://blog.csdn.net/jojo52013145/article/details/8181494

 任何发明都具有供用户使用的界面。UNIX供用户使用的界面就是Shell(DOS的command熟悉吧，但UNIX的要强大的多)。 Shell为用户提供了输入命令和参数并可得到命令执行结果的环境。 为了不同的需要，UNIX提供了不同的Shell。

       启动UNIX时，程序UNIX(内核)将被调入计算机内存，并一直保留在内存中直到机器关闭。在引导过程中，程序 init将进入后台运行一直到机器关闭。该程序查询文件/etc/inittab，该文件列出了连接终端的各个端口及其特征。当发现一个活动的终端 时，init程序调用getty程序在终端上显示login等登陆信息。(username和passwd)，在输入密码后， getty调用login进程，该进程根据文件/etc/passwd的内容来验证用户的身份。若用户通过身份验证，login进程 把用户的home目录设置成当前目录并把控制交给一系列setup程序。setup程序可以是指定的应用程序，通常setup程序 为一个Shell程序，如:/bin/sh 即Bourne Shell（command出来了，呵呵）。 

　   得到控制后，Shell程序读取并执行文件/etc/.profile以及.profile。这两个文件分别建立了系统范围内的和 该用户自己的工作环境。最后Shell显示命令提示符，如$。(这是以bsh为例，若是csh,为.cshrc,ksh为.kshrc,bash 为.bashrc等等) 　　　

　　注不妨把/etc/.profile和.profile看成DOS的autoexec.bat 或 config.sys文件)

　　当shell退出时，内核把控制交给init程序,该程序重新启动自动登陆过程。有两种方法使shell退出，一是用户执行exit命令，二是 内核(例如root用kill命令)发出一个kill命令结束shell进程。shell退出后，内核回收用户及程序使用的资源。

　　用户登陆后，用户命令同计算机交互的关系为:命令进程--->Shell程序--->UNIX内核--->计算机硬件。当用户输入 一个命令，如$ls, Shell将定位其可执行文件/bin/ls并把其传递给内核执行。内核产生一个新的子进程调用并执行/bin/ls。当程序执行完毕后，内核取消 该子进程并把控制交给其父进程，即Shell程序。例如执行:

 　　　　$ls -l 

 　　Shell程序将会根据空格分隔命令为ls和-l，然后通过环境变量（echo $path）中的路径寻找叫ls的执行命令，该命令存在于/bin/ls，Shell程序执行程序，加载到内存，形成一个进程，最后将-l命令传递给该进行，并执行。

　　每当用户执行一条命令时，就会产生一个子进程。该子进程的执行与其父进程或Shell完全无关，这样可以使Shell去做其他工作。(Shell只是 把用户的意图告诉内核，然后该干嘛干嘛) 现在windows有个计划任务(在固定的时间，日期自动执行某任务),其实UNIX很早就有这个功能了，也就是所谓的Shell的自动执行。一些 UNIX 资源，如cron可以自动执行Shell程序而无需用户的参与，(这个功能好象在/var/spool/crotab目录里)。 Crontab 程序对于系统管理员来说是非常有用的。Cron 服务用于计划程序在特定时间（月、日、周、时、分）运行。我们以root的crontab 为例。根用户的 crontab 文件放在 /var/spool/crontab/root 中，其格式如下：

　　(1) 　(2) 　(3) 　(4) 　(5)　 (6)
　　 0　　 0 　　*　　 * 　　3　　 /usr/bin/updatedb
　　　　　　1. 分钟 (0-60)
　　　　　　2. 小时 (0-23)
　　　　　　3. 日 (1-31)
　　　　　　4. 月 (1-12)
　　　　　　5. 星期 (1-7)
　　　　　　6. 所要运行的程序
　　2.Shell的功能和特点
　　1>命令行解释
　　2>使用保留字
　　3>使用Shell元字符(通配符)
　　4>可处理程序命令
　　5>使用输入输出重定向和管道
　　6>维护一些变量
　　7>运行环境控制
　　8>支持Shell编程

　　对于"命令行解释"就不多说了，就是在shell提示符(例如:"$","%","#"等)后输入一行unix命令，Shell将接收用户的输入。

　　"使用保留字":Shell有一些具有特殊意义的字，例如在Shell脚本中，do,done,for等字用来控制循环操作，if,then等控制条件操作。 保留字随Shell环境的不同而不同。

　　"通配符"：* 匹配任何位置
　　　　　　　? 匹配单个字符
　　　　　　　[] 匹配的字符范围或列表 例如:
　　　　　　　
　　　　　　　　　 $ls [a-c]*
　　　　　　　　　
　　　　　　　　　 将列出以a-c范围内字符开头的所有文件
　　　　　　　　　 $ls [a,m,t]*
　　　　　　　　　将列出以e,m或t开头的所有文件

　　"程序命令" ：当用户输入命令后，Shell读取环境变量$path(一般在用户自己的.profile中设置)，该变量包含了命令可执行文件可能存在的目录列表。 shell从这些目录中寻找命令所对应的可执行文件，然后将该文件送给内核执行。

　　"输入输出重定向及管道" ：重定向的功能同DOS的重定向功能：

　　　　 ">" 重定向输出
　　　　 "<" 重定向输入

　　而管道符号，是unix功能强大的一个地方,符号是一条竖线:"|"，用法: command 1 | command 2 他的功能是把第一个命令command 1执行的结果作为command 2的输入传给command 2，例如:

　　　　$ls -s|sort -nr|pg

　　该命令列出当前目录中的所有文件，并把输出送给sort命令作为输入，sort命令按数字递减的顺序把ls的输出排序。然后把排序后的 内容传送给pg命令，pg命令在显示器上显示sort命令排序后的内容。

　　"维护变量" ：Shell可以维护一些变量。变量中存放一些数据供以后使用。用户可以用"="给变量赋值，如:

　　　　　　　　　$lookup=/usr/mydir

该命令建立一个名为lookup的变量并给其赋值/usr/mydir,以后用户可以在命令行中使用lookup来代替/usr/mydir，例如: 　　　　　　　　　
　　　　　　　　　$echo $lookup
　　　　　　　　　结果显示:/usr/mydir

　　　　　　　　　为了使变量能被子进程使用,可用exprot命令，例如:

　　　　　　　　　$lookup=/usr/mydir
　　　　　　　　　$export lookup

　　"运行环境控制" ：当用户登陆启动shell后，shell要为用户创建一个工作的环境，如下:

　　1>当login程序激活用户shell后，将为用户建立环境变量。从/etc/profile和.profile文件中读出，在这些文件中一般都用$TERM 变量设置终端类型，用$PATH变量设置Shell寻找可执行文件的路径。

　　2>从/etc/passwd文件或命令行启动shell时，用户可以给shell程序指定一些参数，例如"-x"，可以在命令执行前显示该命令及其参数。后面详细介绍这些参数。

　　"shell编程" ：本文主要介绍的内容。

　　shell本身也是一种语言(*可以先理解为unix命令的组合，加上类C的条件，循环等程序控制语句,类似dos批处理，但要强大的多),用户可以 通过shell编程(脚本,文本文件)，完成特定的工作。