Unix系列shell程序编写上册

1、新手必读Unix系列shell程序编写(上)转自 作者：gql88 发表时间：2002/10/03 03:47pm 这个贴子最后由valentine在 2002/10/03 04:04pm 编辑*Shell是什么? 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。现在的UNIX大部分都支持BourneShell，以下教程就以BourneShell(Bsh)为例，一步步的领略UNIX Shell的强大功

2、能，占先其强大魅力，达到更方便灵活的管理、应用UNIX的目的。 1.UNIX内核和Shell的交互方法 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

3、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) 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shel

4、l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: $ps 该命令将会列出用户正在执行的进程，即Shell程序(下来详细说说，别急现在)和p

5、s程序。若执行:$sleep 10 & $ps 其中第一条命令将产生一个在后台执行的sleep子进程。ps命令执行时会显示出该子进程。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)。 Cro

6、ntab 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

7、(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&qu

8、ot;：* 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 "<&quo

9、t; 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

10、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/

11、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

12、定的工作。SHELL变量下面我们详细的介绍Bourne Shell的编程: 自从贝尔实验室设计了Bourne Shell。从那时起许多厂商根据不同的硬件平台设计了许多版本得unix。但在众多版本的unix中，Bourne Shell 一直保持一致。1>Bsh的启动：用户在登陆后，系统根据文件/etc/passwd中有关该用户的信息项启动Shell。例如某用户在passwd中 的信息项为: ice_walk:!:411:103:Imsnow ,ice_walk:/home/ice_walk:/bin/bsh 则表明，用户名是ice_walk等信息，在最后一项"/bin/bsh&q

13、uot;表明用户的sh环境类型是bsh,于是系统启动之。在启动或执行(包括下面我们要讲 的shell程序-脚本）过程中可以使用以下一些参数，我们一一说明: -a 将所有变量输出 -c "string"从string中读取命令 -e 使用非交互式模式 -f 禁止shell文件名产生 -h 定义 -i 交互式模式 -k 为命令的执行设置选项 -n 读取命令但不执行 -r 受限模式 -s 命令从标准输入读取 -t 执行一命令，然后退出shell -u 在替换时，使用未设置的变量将会出错 -v 显示shell的输入行 -x 跟踪模式，显示执行的命令 许多模式可以组合起来用,您可以试

14、试了，但-ei好象不行，你说why呢？使用set可以设置或取消shell的选项来改变shell环境。打开选项用"-",关闭选项用"+",多数unix允许打开或关闭a、f、e、h、k、n、 u、v和x选项。若显示Shell中已经设置的选项，执行: $echo $- Bsh中每个用户的home目录下都有一个.profile文件，可以修改该文件来修改shell环境。为了增加一个可执行文件的路径(例如/ice_walk/bin)， 可以把下面代码加入.profile中 PATH=$PATH:/ice_walk/bin;exprot PATH .profile中s

15、hell的环境变量意思如下:CDPATH 执行cd命令时使用的搜索路径 HOME 用户的home目录 IFS 内部的域分割符，一般为空格符、制表符、或换行符 MAIL 指定特定文件(信箱)的路径，有UNIX邮件系统使用 PATH 寻找命令的搜索路径(同dos的config.sys的 path) PS1 主命令提示符，默认是"$" PS2 从命令提示符，默认是">" TERM 使用终端类型 2>Bsh里特殊字符及其含义 在Bsh中有一组非字母字符。这些字符的用途分为四类:作为特殊变量名、产生文件名、数据或程序控制以及引用和逃逸字符控制。他们 可

16、以让用户在Shell中使用最少的代码完成复杂的任务。 *> Shell变量名使用的特殊字符 $# 传送给命令Shell的参数序号$- 在Shell启动或使用set命令时提供选项 $? 上一条命令执行后返回的值 $ 当前shell的进程号 $! 上一个子进程的进程号 $ 所有的参数，每个都用双括号括起 $* 所有参数，用双括号括起 $n 位置参数值，n表示位置 $0 当前shell名 *>产生文件名的特殊字符 包括"*","?",""，上面讲过，不再多说。 *>数据或程序控制使用的特殊字符 >(file) 输出重

17、定向到文件中(没有文件则创建，有则覆盖) >>(file) 输出重定向到文件中(没有则创建，有则追加到文件尾部) <(file) 输入重定向到文件 ; 命令分割符 | 管道符 & 后台运行(例如:sleep 10 &) 命令替换，重定向一条命令的输出作为另一命令的参数 *>对于引用或逃逸的特殊字符 $echo "$HOME $PATH" 结果显示$/u/ice_walk/bin:/etc:/usr/bin而$echo '$HOME $PATH' 结果显示$HOME $PATH shell的逃逸符是一个"&qu

18、ot;,表示其后的字符不具有特殊的含义或不是shell的函数 $echo $HOME $PATH 结果显$HOME /bin:/etc:/usr/bin:3>Bsh的变量 前面我们在多个地方引用了变量,当Shell遇到一个"$"符时(没有被引用或逃逸)，它将认为其后为一变量。不论该变量是环境变量还是用户自定义的变量，在命令行中变量名要被变量值替换。例如命令:ls $HOME将列出变量HOME对应目录下的文件。 用户可以在命令行中的任何地方进行变量替换。包括命令名本身，例如： $dir=ls $dir f*将列出以f开头的文件。 现在详细的介绍下Bsh的变量。Bsh中有

19、四类变量:用户定义的变量、位置变量(shell参数)、预定义变量及环境变量。用户定义的变量： 用户定义的变量由字母和下划线组成，并且变量名的第一个字符不能为数字(09)。与其他UNIX名字一样，变量名是大小写敏感的。用户可以在命令行上用"="给变量赋值，例如:$NAME=ice_walk给变量NAME赋值为ice_walk,在应用变量NAME的时候，在NAME前加"$"即可，前面已说，不再废话(别说我废话多，关键是没当过老师:()。可以用变量和其他字符组成新的字，例如: $SUN=sun $echo $SUNday 在应用shell变量时候，可以在变量名

20、字两边$后面加上，以更加清楚的显示给shell,哪个是真正的变量，以实现字符串的合并等功能。结果显示:sunday(注意不能echo $SUNday,因为SUNday变量没定义，读者试下执行结果) 用户也可以在命令行上同时对多个变量赋值，赋值语句之间用空格分开:$X=x Y=y 注意变量赋值是从右到左进行的 $X=$Y Y=y X的值是y $X=z Y=$Z Y的值是空(变量未赋值时，shell不报错，而是赋值为空) 用户可以使用"unset <变量>"命令清除给变量赋的值 用户使用变量时要在其前面加一"$"符，使变量名被变量值所替换。Bsh

21、可以进行变量的条件替换，即只有某种条件发生时才进行替换。替换条件放在一对大括号中，如: $variable: -value variable是一变量值，value是变量替换使用的默认值 $echo Hello $UNAME 结果显示:Hello $echo Hello $UNAME: -there 结果显示:Hello there$echo $UNAME 结果显示: (空) $UNAME=John $echo Hello $UNAME: -there 结果显示:Hello John 可以看出，变量替换时将使用命令行中定义的默认值，但变量的值并没有因此而改变。另外一种替换的方法是不但使用默认值进

22、行替换，而且将默认值赋给该变量。其形式如下: $variable:=value该形式在变量替换后同时把值value符给变量variable。$echo Hello $UNAME结果显示:Hello$echo Hello $UNAME:=there结果显示:Hello there$echo $UNAME结果显示:there$UNAME=John$echo Hello $UNAME:-there结果显示:Hello John变量替换的值也可以是 括起来的命令:$USERDIR=$Mydir: -pwd第三种变量的替换方法是只有当变量已赋值时才用指定值替换形式:$variable: +value只有

23、变量variable已赋值时，其值才用value替换，否则不进行任何替换，例如:$ERROPT=A$echo $ERROPT: +"Error tracking is acitive"结果显示:Error tracking is acitive$ERROPT=$echo $ERROPT: +"Error tracking is acitive"结果显示: (空)我们还可以使用错误检查的条件进行变量替换:$variable:?message当变量variable已设置时，正常替换。否则消息message将送到标准错误输出(若此替换出现在shell程序中,那

24、么该程序将终止)。例如：$UNAME=$echo $ UNAME:?"UNAME HAS NOT BEEN SET"结果显示:UNAME HAS NOT BEEN SET$UNAME=Stephanie$echo $ UNAME:?"UNAME HAS NOT BEEN SET"结果显示:Stephanie当没有指定message时，shell将显示一条默认的消息，例如:$UNAME=$echo $ UNAME:?结果显示:sh:UNAME:parameter null or not set4>位置变量或Shell参数在shell解释用户的命令时，

25、将把命令行的第一个字作为命令，而其他的字作为参数。当命令对应的可执行文件为Shell程序时，这些参数将作为位置变量传送给该程序。第一个参数记为$1,第二个为$2.第九个为$9。其中1到9是真正的参数名，"$"符只是用来标识变量的替换。位置变量$0指命令对应的可执行文件名。在后面将详细介绍位置变量。1.只读变量用户将变量赋值后，为了防止以后对该变量的修改，可以用以下命令将该变量设置为只读变量：readonly variable2.export命令shell执行一个程序时，首先为该程序建立一个新的执行环境，称为子shell。在Bourne Shell中变量都是局部的，即他们只在创建他们的Shell中有意义。用户可以用export命令让变量被其他子Shell识别。但某用户的变量是没法让其他用户使用的。当用户启动一个新shell时,该shell将使用默认的提示符。因为赋给变量PS1的值只在当前shell中有效。为了让子Shell使用当前Shell中定义的提示符号，可以使用export命令：$PS1="Enter command:"En