用户在命令行输入命令后,一般情况下Shell会fork
并exec
该命令,但是Shell的内建命令例外,执行内建命令相当于调用Shell进程中的一个函数,并不创建新的进程。以前学过的cd
、alias
、umask
、exit
等命令即是内建命令,凡是用which
命令查不到程序文件所在位置的命令都是内建命令,内建命令没有单独的man手册,要在man手册中查看内建命令,应该
$ man bash-builtins
本节会介绍很多内建命令,如export
、shift
、if
、eval
、[
、for
、while
等等。内建命令虽然不创建新的进程,但也会有Exit Status,通常也用0表示成功非零表示失败,虽然内建命令不创建新的进程,但执行结束后也会有一个状态码,也可以用特殊变量$?
读出。
1、在完成第 5 节 “练习:实现简单的Shell”时也许有的读者已经试过了,在自己实现的Shell中不能执行cd
命令,因为cd
是一个内建命令,没有程序文件,不能用exec
执行。现在请完善该程序,实现cd
命令的功能,用chdir(2)
函数可以改变进程的当前工作目录。
2、思考一下,为什么cd
命令要实现成内建命令?可不可以实现一个独立的cd
程序,例如/bin/cd
,就像/bin/ls
一样?
首先编写一个简单的脚本,保存为script.sh
:
Shell脚本中用#
表示注释,相当于C语言的//
注释。但如果#
位于第一行开头,并且是#!
(称为Shebang)则例外,它表示该脚本使用后面指定的解释器/bin/sh
解释执行。如果把这个脚本文件加上可执行权限然后执行:
$ chmod +x script.sh $ ./script.sh
Shell会fork
一个子进程并调用exec
执行./script.sh
这个程序,exec
系统调用应该把子进程的代码段替换成./script.sh
程序的代码段,并从它的_start
开始执行。然而script.sh
是个文本文件,根本没有代码段和_start
函数,怎么办呢?其实exec
还有另外一种机制,如果要执行的是一个文本文件,并且第一行用Shebang指定了解释器,则用解释器程序的代码段替换当前进程,并且从解释器的_start
开始执行,而这个文本文件被当作命令行参数传给解释器。因此,执行上述脚本相当于执行程序
$ /bin/sh ./script.sh
以这种方式执行不需要script.sh
文件具有可执行权限。再举个例子,比如某个sed
脚本的文件名是script
,它的开头是
#! /bin/sed -f
执行./script
相当于执行程序
$ /bin/sed -f ./script.sh
以上介绍了两种执行Shell脚本的方法:
$ ./script.sh $ sh ./script.sh
这两种方法本质上是一样的,执行上述脚本的步骤为:
交互Shell(bash
)fork
/exec
一个子Shell(sh
)用于执行脚本,父进程bash
等待子进程sh
终止。
sh
读取脚本中的cd ..
命令,调用相应的函数执行内建命令,改变当前工作目录为上一级目录。
sh
读取脚本中的ls
命令,fork
/exec
这个程序,列出当前工作目录下的文件,sh
等待ls
终止。
ls
终止后,sh
继续执行,读到脚本文件末尾,sh
终止。
sh
终止后,bash
继续执行,打印提示符等待用户输入。
如果将命令行下输入的命令用()括号括起来,那么也会fork
出一个子Shell执行小括号中的命令,一行中可以输入由分号;隔开的多个命令,比如:
$ (cd ..;ls -l)
和上面两种方法执行Shell脚本的效果是相同的,cd ..
命令改变的是子Shell的PWD
,而不会影响到交互式Shell。然而命令
$ cd ..;ls -l
则有不同的效果,cd ..
命令是直接在交互式Shell下执行的,改变交互式Shell的PWD
,然而这种方式相当于这样执行Shell脚本:
$ source ./script.sh
或者
$ . ./script.sh
source
或者.
命令是Shell的内建命令,这种方式也不会创建子Shell,而是直接在交互式Shell下逐行执行脚本中的命令。