Chapter9-可编程的shell、shell变量和环境.ppt

Unix/Linux编程,北京化工大学 信息科学与技术学院计算机系 易军凯 ,第九章 可编程的shell 、shell变量和环境:编 写自己的shell,概念与技巧：,Unix shell是一种编程语言 什么是shell脚本语言？shell如何处理脚本语言？ shell如何处理结构化的工作？exit(0)=success 为什么需要shell变量以及如何使用shell变量 什么是环境？它是如何工作的？,相关系统调用：,exit getenv,相关命令：,env,9.1 shell编程 9.2 什么是以及为什么要使用shell脚本语言 9.3 smsh1-命令行解析 9.4 shell的流程控制 9.5 shell变量:局部和全局 9.6 环境:个性化设置 9.7 已实现的shell的功能,主要内容：,Shell程序，一般称之为设shell脚本，是Unix的重要组成部分，Unix的引导程序和很多管理程序都使用shell脚本。,Shell是一个编程语言解释器,这个解释器解释从键盘输入的命令,也解释存储在脚本中的命令序列. shell脚本是一个包含一系列命令的文件,运行一个脚本就是运行这个文件中的每个命令.,9.1 shell编程,9.2 什么是以及问什么要使用shell脚本语言,Sh的编程特征：变量、I/O和ifthen 脚本中除了命令之外还包括以下元素： 1 变量 脚本中可以定义变量,在script2中,定义了名为 BOOK和NAME两个变量 2 用户输入 read命令告诉shell要从标准输入中读入一个 字符串 3 控制 这个脚本中包括ifthenelseif控制语句，另外还 有while、case和for 4 环境 脚本使用一个名为HOME的变量.HOME的值是你 主目录的路径,9.3 smsh1-命令行解析,shell的主函数: int main() char *cmdline,*prompt,*arglist; int result; void setup(); prompt=DEL_PROMPT; setup(); while(cmdline=next_cmd(propmt,stdin)!=NULL) if(arglist=splitline(cmdline)!=NULL) result=execute(arglist); freelist(arglist); free(cmdline); return 0; ,一个有信号,通出和解析的shell,从输入流中读入一个命令,将一个字符串分解为字符串数组，并返回这个数组,使用fork、execvp、wait来运行一个命令,9.3 smsh1命令行解析,9.4.1 if语句做些什么? 答案:条件检测 程序如何表示成功 (1)exit(0)表示成功 grep程序调用函数exit(0)来表明成功.所有的Unix程序都遵从以0退出表明成功这一惯例.比如,diff命令用来比较两个文本文件.类似地,mv.cp和rm都以相同的方式表明成功. (2)带有else的if语句 else部分就像then部分一样,可以包含任意数量的命,9.4 shell的流程控制,9.4.2 if是如何工作的?,If 语句的工作流程主要如下: (1)shell运行if之后的命令 (2)shell检查命令的exit 状态 (3)exit为0表示成功,非0表示失败 (4)如果成功,shell执行then部分的代码 (5)如果失败,shell执行else部分的代码 (6)关键字fi表示if 结束,令,包括其他的ifthen 语句.if语句还有另一个特征.如果if后的条件是一系列的命令,那么最后一个命令的exit值被用作这个语句块的条件值,并由此来决定条件是否成立.,1、增加一层:process smsh1的控制流从splitline直接到fork,每个命令都被直接传给exec.新的版本中,以if.then或者fi开始的行和条件失败时then语句块中的命令行不传给exec.添加if语句后使命令处理变得复杂,所以要写一个名为process的函数来包含这些复杂的代码.,9.4.3 在smsh中增加if,2、process做些什么 process通过寻找关键字,比如if.then和fi,来管理脚本流程,在适当的时候调用fork和cess必须记录条件命令的结果以便能够处理then和else块. 3、process是如何工作的? 代码区域、 运行状态,Process通过3个函数来处理区域问题： (1)is_control_command (2)do_control_command (3)ok_to_execute,smsh2.c,int main() char *cmdline,*prompt,*arglist; int result,process(char *); void setup(); prompt=DEL_PROMPT; setup(); while(cmdline=next_cmd(propmt,stdin)!=NULL) if(arglist=splitline(cmdline)!=NULL) result=execute(arglist); freelist(arglist); free(cmdline); return 0; void setup() void fatal(char*s1,char*s2,int n),process.c #include #include “smsh.h” int is_control_commmand(char*) int do_control_command(char*) int ok_to_execute() int process(char*arge) controlflow.c #include #include “smsh.h” int syn_err(char*); int ok_to_execute(); int is_control_command(char*s) int do_control_commmand(char*args) int syn_err(char *msg),添加两个新 文件,shell包括两类变量:局部变量和环境变量,9.5.1 使用shell变量,9.5 shell变量：局部和全局,变量名是字符AZ,az,09和_的组合.第一个字母不能是数字.变量名对大小写敏感. 变量的值是字符串.变量都是字符串类型的,没有数值类型的变量.所有的操作都是字符串操 列出所有变量使用set命令. Set命令列出当前shell定义的所有变量.,9.5.2 变量的存储,1、模型 要在shell里增加变量,必须有个地方能存放这些变量的名称和值,而且这个变量存储系统必须能够分辨局部和全局变量. 2、接口 VLtore(char*val,char *val)增加/更新var=val VLookup(char *var)取得var的值 VList输出列表到stdout 3、实现 可以用链表,hash表,树或者是几乎任何数据结构来实现它,9.5.3 增加变量命令:Built-ins,修改process函数,使之在调用fork/exec之前检查是否为内置的命令,修改后的效果: 可以正常工作了 TZ没有传给Date 变量$temp和$day的值没有正确显示,向smsh中添加内置命令,9.6.1 使用环境 人们喜欢按照自己的喜好设置自己的电脑,环境不是shell的一部分,但是shell包括一些可以让用户读取和修改环境的命令.学习它怎么工作,加到实现的代码中. 1、列出环境 env命令列出当前所有环境设置.env是一个普通的程序,而不是shell内置的命令. 2、更新环境 (1) var=value 通过变量赋值就可以更新环境 (2) export var 使用shell内置的命令向环境添加新的变量 (3) 在C程序中读入环境 使用标准的C库函数gentenv也可以得到环境变量的值.,9.6 环境：个性化设置,9.6.2 什么是环境以及它如何工作,环境是每个程序都可以存取的一个字符串数组,每个数组中的字符串都以var=value这样的形式出现,数组的地址被存放在一个名为environ的全局变量里.环境就是environ指向的字符串数组,读环境就是读这个字符串数组,改变环境就是改变字符串,改变这个数组中的指针或者将这个全局指针指向其他数组,环境是一个指向字符串的指针数组,1、例子：showenv.c功能就像命令env：,extern char *environ; main() int I; for(I = 0; environi; i+) printf(“%sn”,environi); ,main() char *table3; table0 = “TERM = vt100”; table1 = “HOME = /on/the/range”; table2 = 0; environ = table; execlp( “env”,”env”,NULL); ,Changeenv.c改变环境，然后运行env：,2、但是exec清除了所有的数据 对exec系统调用就像换脑,用目标程序的代码和数据替换调用程序的代码和数据.但是environ指针指向的数组是惟一的例外,当内核执行系统调用execve时,它将数组和字符串复制到新的程序的数据空间.在生成子进程的过程中,exec清除了原来进程中的所有代码和数据,插入新程序的代码和数据. 3、子进程不能修改父进程的环境 子进程中环境的设置是父进程环境的复本,子进程不能修改父进程的环境,因为在进程调用fork和exec时整个环境都被自动的复制了,所以通过环境来传递数据比较方便,快捷.,9.6.3 在smsh中增加环境处理,1、存取环境变量,2、改变环境,3、对smsh的修改,从环境复制值到vartab,将值从vartab复制到新的环境,smsh4.c中的setup,void setup() extern char *environ; VLenviron2table(environ); signal(SIGINT,SIGIGN); signal(SIGQUIT,SIGIGN); ,execute2.c中的execute：,if(pid=fork()=-1) perror(“fork”); else if(pid=0) environ=VLtable2environ(); signal( SIGINT,SIGDFL); signal(SIGQUIT,SIGDFL); execvp(argv0,argv); perror(“cannot execute command”); exit(1);,在smsh中增加环境处理,9.6.4 varlib.c的代码,#include int VLenviro2table(char *env) #include . #include ”varlib.h” char * VLtable2environ() #include #define MAXVARS 200 static struct var tabMAXVARS static char *new_string(char*,char*); static struct war *find_item(char*,int); int VLstore(char *name,char *val) . char *new_string*(char *name,char *val) . char *VLlookup(char *name) . int VLexport(char *name) static struct war * find_item(char * name,int first_blank) void VLlist() ,本章中学习了Unix shell的可编程特征,在实现了的shell中增加了3个重要的功能:命令行解析,ifthen语句和变量.,9.7 已实现的shell的功能,Shell目前的特征列表,2、输入/输