Linux Shell之指令碼的執行__Linux

(1)shell如何執行一個命令
Linux的命令分為兩類：一類是shell的內建命令；另一類則是獨立於shell的命令。別忘了，shell也只是系統中的一個程式而已，當它執行非內建命令時，本質上是在呼叫另一隻程式，比如ls。下面驗證一下：

m@meng:~/scripts$ which sh/bin/shm@meng:~/scripts$ file /bin/sh/bin/sh: symbolic link to `dash`m@meng:~/scripts$ file /bin/dash/bin/dash: ELF 32-bit LSB  shared object, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=1fff1896e5f8db5be4db7b7ebab6ee176129b399, strippedm@meng:~/scripts$ file /bin/ls/bin/ls: ELF 32-bit LSB  executable, Intel 80386, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24, BuildID[sha1]=25210dc46cdefbe29cf3d2b5ceef3eceb6e2a57e, stripped

這段代碼說明兩個問題: Ubuntu中sh預設連結的是dash；dash和ls是兩個獨立的ELF檔案，即可執行檔，這意味著二者的地位是等同的。從源碼的角度講，它們都有自己的main函數，編譯成二進位後都有自己的_start入口。所以，在shell中執行ls命令，shell需要另建一個進程，即調用fork()；然後在新進程中調用exec()執行ls的代碼。
但是對於內建命令，shell執行時相當於調用自己的一個函數，即調用自己的一部分代碼，這顯然無需建立進程。Shell應該有辦法區分哪些命令是內建的，哪些不是。對人類來說，區分的辦法就是使用which命令，凡是找不到程式檔案所在的都是內建命令：

m@meng:~/scripts$ which cdm@meng:~/scripts$ which which /usr/bin/whichm@meng:~/scripts$ man cd沒有 cd 的手冊頁條目

cd竟然是內建命令。。。而且內建命令還沒有man手冊。查看內建命令的手冊應使用man builtins命令。

(2)shell如何執行一個指令碼
眾所周知，執行一個shell指令碼一般有兩種辦法：1、sh script.sh 2、chmod +x script.sh && ./script.sh
第一種辦法不需要指令碼具有可執行許可權，而且可以在sh後面加各種選項進行調試，其原理就是建立一個進程，在新進程中執行sh，同時把指令檔當做參數傳給sh，由sh逐行讀取指令碼中的命令，然後就像上面執行命令一樣。不過我也很好奇：為什麼不直接由當前這個shell來執行指令碼呢。幹嘛還要費事建立一個。下面我們就會知道。
第二種辦法需要給指令碼賦予可執行許可權（這很可能是兩種辦法的關鍵區別，可執行許可權到底意味著什麼。），然後似乎直接當ELF檔案給執行了。。。就像執行./a.out一樣，這是什麼情況。然後我們就要引入shebang的概念～
shell指令碼的第一行往往是這樣開頭的：

#!/bin/bash

“#!”被稱為shebang，可以說這是shell指令碼的標準起始行，第一行一般都這樣寫。它的作用是指明執行該指令碼所使用的程式，要注意的是，shebang後面的程式必須使用絕對路徑，而且不一定非要是sh、dash、csh等shell，也可以是任意一個可執行檔檔案，比如sed、rm這類命令；或者某個可執行檔指令檔。
有了shebang之後，直接執行指令碼的原理是這樣的（摘抄自《Linux C一站式編程》）：
Shell會 fork 一個子進程並調用 exec 執行 ./script.sh 這個程式, exec 系統調用應該把子進程的程式碼片段替換成 ./script.sh 程式的程式碼片段,並從它的 _start 開始執行。然而 script.sh 是個文字檔,根本沒有程式碼片段和 _start 函數,怎麼辦呢?其實 exec 還有另外一種機制,如果要執行的是一個文字檔,並且第一行用Shebang指定瞭解釋器,則用解譯器程式的程式碼片段替換當前進程,並且從解譯器的 _start 開始執行,而這個文字檔被當作命令列參數傳給解譯器。
來個栗子：

m@meng:~/tmp$ lsonlyme  tesh.shm@meng:~/tmp$ cat tesh.sh #!/bin/rm -f$0m@meng:~/tmp$ ./tesh.sh m@meng:~/tmp$ lsonlyme

test.sh的內容就是刪除它本身，它的shebang中的執行程式就是rm -f，而$0代表指令碼本身，所以指令碼執行之後，它消失了。。。
那麼，如果shebang中的執行程式不靠譜或者根本沒有shebang，還硬要用第二種辦法執行，會發生什麼呢。 解譯器沒有可執行許可權

m@meng:~/tmp$ ls -l onlyme -rw-rw-r-- 1 m m 6  6月 23 01:22 onlymem@meng:~/tmp$ cat test.sh #!/home/m/tmp/onlymeps -ef | grep $$ | grep -v grep | grep -v psm@meng:~/tmp$ ./test.sh bash: ./test.sh: /home/m/tmp/onlyme: 解譯器錯誤: 許可權不夠

結果報錯了。 解譯器有可執行許可權，但是內容不靠譜

m@meng:~/tmp$ ls onlyme -l-rwxrwxr-x 1 m m 6  6月 23 01:22 onlymem@meng:~/tmp$ cat onlyme hellom@meng:~/tmp$ cat test.sh #!/home/m/tmp/onlymeps -ef | grep $$ | grep -v grep | grep -v psm@meng:~/tmp$ ./test.sh m        31054  5944  0 02:59 pts/14   00:00:00 bash

預料中的報錯沒有出現，反而指令碼可以正常執行。這是因為，解譯器無法正常執行時（有執行許可權），父shell會接管指令碼。父shell就是輸入指令碼時所在的shell，我們可以驗證一下：

m@meng:~/tmp$ sh$ /home/m/tmp/test.shm        31093 31091  0 03:03 pts/14   00:00:00 /bin/sh /home/m/tmp/test.sh

輸入sh則進入了sh世界，當前的shell不再是bash了，然後執行指令碼（內容沒變，還是顯示當前進程使用的shell），發現做解譯器的shell已經變成了/Bin/sh了。 解譯器不存在

root@meng:/home/m/tmp# lsonlyme  test.shroot@meng:/home/m/tmp# cat test.sh #!/home/m/tmp/onlyme2echo $SHELLroot@meng:/home/m/tmp# ./test.sh bash: ./test.sh: /home/m/tmp/onlyme2: 解譯器錯誤: 沒有那個檔案或目錄

沒有shebang這一行

m@meng:~/tmp$ cat test.sh ps -ef | grep $$ | grep -v grep | grep -v psm@meng:~/tmp$ ./test.sh m        30534  5944  0 02:14 pts/14   00:00:00 bashm@meng:~/tmp$ sh$ /home/m/tmp/test.shm        30551 30550  0 02:17 pts/14   00:00:00 /bin/sh /home/m/tmp/test.sh

跟第二種情況的結果一樣：父shell接管了。 執行指令碼時指定瞭解釋器

m@meng:~/tmp$ cat test.sh \#!/bin/bashps -ef | grep $$ | grep -v grep | grep -v psm@meng:~/tmp$ dash test.sh m        30610  5944  0 02:24 pts/14   00:00:00 dash test.sh

顯然，執行指令碼時指定的解譯器會覆蓋shebang的內容。

(3)命令列中臨時的指令碼
如果不想把一些命令組合寫進一個檔案中再執行（略麻煩），而且這個組合沒有長期儲存的必要，只是臨時的用一下，那麼可以使用分號把一堆命令擺在一行上然後執行：

m@meng:~/tmp$ lsonlyme  test.shm@meng:~/tmp$ cd ..;lsblog              new      program  test.sh      tmp             wine-git    公用的  視頻  文檔  音樂examples.desktop  patches  scripts  timerecords  VirtualBox VMs  workspaces  模板    圖片  下載  案頭

這樣做的好處是，如果第一個命令花費時間很長，那麼使用分號將不必等待它執行完後再輸入第二條命令。可以提前輸入第二條命令，等第一條命令執行完後自動執行第二條。
但是，這樣做還不夠“指令碼化”，因為這些命令會改變父shell的環境，比如cd命令。而真正的指令碼是在一個新進程中執行的，執行完後返回到父shell中並不改變父shell的環境。為了達到這一點，需要將這些命令組合用圓括弧括起來：

m@meng:~/tmp$ (cd ..;ls)blog              new      program  test.sh      tmp             wine-git    公用的  視頻  文檔  音樂examples.desktop  patches  scripts  timerecords  VirtualBox VMs  workspaces  模板    圖片  下載  案頭m@meng:~/tmp$ lsonlyme  test.sh

果然達到了指令碼的效果～
但是這種辦法有個缺點：長度有限。shell能接受的單行命令的長度是有限的，不過一般都是夠用的。