Командный интерпретатор linux основные виды функции

Что такое командная оболочка (shell) в Linux?

Обновл. 27 Июл 2021 |

В этой статье мы разберемся, что такое shell и зачем это нужно, а также рассмотрим наиболее часто используемые командные оболочки в Linux и Unix.

Что такое shell?

Shell (или «шелл», «командная оболочка») — это не только командный интерпретатор, который обеспечивает интерфейс взаимодействия между пользователем и ядром операционной системы, но и своеобразный язык программирования, в котором присутствуют такие конструкции, как операторы условного ветвления, циклы, переменные и многое другое.

Операционная система (ОС) запускает командную оболочку для каждого пользователя, когда тот входит в систему или открывает окно терминала. Первым что пользователь увидит в окне терминала, будет приглашение оболочки — оно, как правило, состоит из имени пользователя и имени хоста, отделенные друг от друга символом @ , следом за ними идет путь текущей рабочей директории и один из двух символов: $ или # .

Если пользователь не наделен особыми правами, то в качестве приглашения к вводу команд в терминале будет отображаться символ $ . Если же был выполнен вход под учетной записью привилегированного (root) пользователя, то в терминале вы увидите символ # :

Окно терминала обычного пользователя (виден символ $)

Окно терминала привилегированного (root) пользователя (виден символ #)

Примечание: Знак тильды (

) указывает на то, что мы находимся в домашнем каталоге текущего пользователя.

После приглашения, пользователь вводит различные команды в терминал, оболочка запускает программы для пользователя, а затем отображает в терминале результат их выполнения. Команды могут быть либо введены непосредственно самим пользователем, либо считаны из файла, называемого shell-скриптом или shell-программой.

Ниже представлен пример выполнения простой команды date , возвращающей текущую дату и время:

Внутренние и внешние команды оболочки

Вводимые пользователем команды делятся на два типа:

Внутренние — это команды, изначально встроенные в оболочку.

Внешние — это команды, которые не встроены в оболочку. По своей сути они являются скорее небольшими отдельными программами, расположенными где-то в файловой системе (обычно, в каталогах /bin или /usr/bin).

Чтобы определить тип команды, достаточно в окне терминала ввести type :

Как вы можете видеть, команды dirs , pwd , cd и true — являются внутренними командами оболочки bash. А вот команды uname , id и whereis — являются внешними, т.к. они ссылаются на соответствующие файлы в каталоге /usr/bin.

Ознакомиться с полным списком внутренних команд оболочки можно при помощи команды help :

Как узнать какая оболочка у меня установлена?

Если вы только начинаете свое знакомство с Linux и не меняли оболочку, то наиболее вероятно, что в вашей системе используется bash. Самый простой способ узнать, какая оболочка используется в данный момент — это обратиться к переменной окружения SHELL :

Кроме того, можно задействовать команду ps –p $$ , возвращающую информацию о процессе с заданным идентификатором. В нашем случае, идентификатором оболочки являются символы $$ :

Не трудно заметить, что в настоящее время используется оболочка bash. Для просмотра всех доступных оболочек в вашей системе, необходимо обратиться к содержимому файла /etc/shells:

Типы командных оболочек

В *nix-системах существует два основных типа оболочек: оболочки на основе Bourne shell и оболочки на основе C shell.

Типичными представителями оболочек типа Bourne shell являются:

sh (Bourne shell)

bash (Bourne Again shell)

К оболочкам типа C Shell относятся:

tcsh (TENEX/TOPS C shell)

Ниже представлены некоторые из самых распространенных шеллов, используемых в *nix-системах:

Примечание: Термин «*nix-системы» обозначает Unix-подобные операционные системы.

sh (Bourne shell)

sh (сокр. от «Bourne shell») — это самая старая (среди рассматриваемых) оболочка, написанная Стивеном Борном из AT&T Bell Labs для ОС UNIX v7. Оболочка доступна практически в любом *nix-дистрибутиве. Многие другие шеллы уходят своими корнями именно к sh. Благодаря своей скорости работы и компактности, данная оболочка является предпочтительным средством для написания shell-скриптов. К её недостаткам можно отнести отсутствие функций для использования оболочки в интерактивном режиме, а также отсутствие встроенной обработки арифметических и логических выражений.

Примечание: Стоит отметить, что из-за общего морального устаревания оболочки, в современных системах ссылка на шелл sh (/bin/sh), обычно, является псевдонимом для запуска текущей, более новой оболочки.

Характерные черты sh:

Полные пути к интерпретатору: /bin/sh и /sbin/sh.

Приглашение для обычного пользователя: $ .

Приглашение для суперпользователя (root): # .

bash (Bourne-Again shell)

bash (сокр. от «Bourne–Again shell») — это усовершенствованный и дополненный вариант шелла sh, является одной из самых популярных современных командных оболочек *nix-систем.

Объединяет в себе полезные фишки оболочек ksh и csh.

Поддерживает навигацию при помощи стрелок, благодаря чему можно просматривать историю команд и выполнять редактирование прямо в командной строке.

Характерные черты bash:

Полный путь к интерпретатору: /bin/bash.

Приглашение для обычного пользователя: имя_пользователя@имя_хоста:

— это домашний каталог текущего пользователя, например, mrsmith@mypc:

Приглашение для суперпользователя (root): root@имя_хоста:

ksh (Korn shell)

ksh (сокр. от «Korn shell») — это командная оболочка, разработанная Дэвидом Корном из AT&T Bell Labs в 1980-x годах.

Является расширением sh.

Имеет обратную совместимость с sh.

Имеет интерактивный функционал, сравнимый с csh.

Включает в себя удобные для программирования функции, такие как: встроенную поддержку арифметических выражений/функций, Си-подобный синтаксис скриптов и средства для работы со строками.

Работает быстрее, чем csh.

Может запускать скрипты, написанные для sh.

Характерные черты ksh:

Полный путь к интерпретатору: /bin/ksh.

Приглашение для обычного пользователя: $ .

Приглашение для суперпользователя (root): # .

csh (C shell)

csh (сокр. от «C shell») — это командная оболочка, созданная Биллом Джоем (автором редактора vi) с целью усовершенствования стандартного шелла Unix (sh).

Имеет встроенные функции для интерактивного использования, например, псевдонимы (aliases) и историю команд.

Включает в себя удобные для программирования функции, такие как: встроенную поддержку арифметических выражений и Cи-подобный синтаксис скриптов.

Характерные черты csh:

Полный путь к интерпретатору: /bin/csh.

Приглашение для обычного пользователя: % .

Приглашение для суперпользователя (root): # .

tcsh (TENEX C Shell)

tcsh (сокр. от «TENEX C shell») — это командная оболочка, созданная Кэном Гриром, которая позиционируется как улучшенная версия шелла csh.

Имеет полную совместимость csh.

Именно в данном шелле впервые появилась функция автодополнения команд и путей.

Удобна для интерактивной работы.

Поддерживает редактор командной строки в стиле vi или emacs.

Является стандартным шеллом во FreeBSD.

Характерные черты tcsh:

Полный путь к интерпретатору: /bin/tcsh.

Приглашение для обычного пользователя: имя_хоста:

Приглашение для суперпользователя (root): # .

zsh (Z Shell)

zsh (сокр. от «Z shell») — это командная оболочка, созданная Паулем Фалстадом во время его учебы в Принстонском университете, позиционируется как свободная современная sh-совместимая командная оболочка.

Среди стандартных шеллов больше всего похожа на ksh, но включает в себя множество улучшений.

Встроенная поддержка программируемого автодополнения команд, имен файлов и пр.

Поддержка проверки орфографии и опечаток.

Раздельная история команд для одновременной работы с несколькими запущенными шеллами.

Характерные черты zsh:

Полный путь к интерпретатору: /bin/zsh.

Приглашение для обычного пользователя: имя_хоста% .

Приглашение для суперпользователя (root): root@имя_хоста:

Резюмируем

Краткая сводная таблица для 6 вышерассмотренных командных оболочек:

Командная оболочка	Путь	Приглашение (обычный пользователь)	Приглашение (root)
sh (Bourne Shell)	/bin/sh и /sbin/sh	$	#
bash (Bourne-Again Shell)	/bin/bash	имя_пользователя@имя_хоста:

$ имя_пользователя@имя_хоста:

# ksh (Korn Shell) /bin/ksh $ # csh (C Shell) /bin/csh % # tcsh (TENEX C Shell) /bin/tcsh имя_хоста:

> # zsh (Z Shell) /bin/zsh % #

Примечание: Помимо представленных выше оболочек, есть еще и такие оболочки, как:

mksh — оболочка, основной упор в которой сделан на написание скриптов;

dash — более легковесная в сравнении с bash оболочка, но из-за этого обладающая ограниченной функциональностью;

fish — «новая» оболочка, написанная в 2005 году, отличительной чертой которой является упор на комфорт использования и упрощение командного языка;

Поделиться в социальных сетях:

Источник

Интерпретатор командной строки (shell)

В Linux нет отдельного объекта под именем «система». Система — она на то и система, чтобы состоять из многочисленных компонентов, взаимодействующих друг с другом. Главный из системных компонентов — пользователь. Это он командует машиной, а та его команды выполняет. В руководствах второго и третьего разделов описаны системные вызовы (функции ядра) и библиотечные функции. Они-то и есть непосредственные команды системе. Правда, воспользоваться ими можно только написав программу (чаще всего — на языке Си), нередко — программу довольно сложную. Дело в том, что функции ядра реализуют низкоуровневые операции, и для решения даже самой простой задачи пользователя необходимо выполнить несколько таких операций, преобразуя результат работы одной для нужд другой. Возникает необходимость выдумать для пользователя другой — более высокоуровневый и более удобный в использовании — язык управления системой. Все команды, которые использовал Мефодий в работе, были частью именно этого языка.

Из чего несложно было заключить, что обрабатывать эти команды, превращать их в последовательность системных и библиотечных вызовов должна тоже какая-нибудь специальная программа, и именно с ней непрерывно ведёт диалог пользователь сразу после входа в систему. Так оно и оказалось: программа эта называется интерпретатор командной строки или командная оболочка («shell»). «Оболочкой» она названа как раз потому, что всё управление системой идёт как бы «изнутри» неё: пользователь общается с нею на удобном ему языке (с помощью текстовой командной строки), а она общается с другими частями системы на удобном им языке (вызывая запрограммированные функции).

Таким образом, упомянутые выше правила разбора командной строки — это правила, действующие именно в командном интерпретаторе: пользователь вводит с терминала строку, shell считывает её, иногда — преобразует по определённым правилам, получившуюся строку разбивает на команду и параметры, а затем выполняет команду, передавая ей эти параметры. Команда, в свою очередь, анализирует параметры, выделяет среди них ключи, и делает что попросили, попутно выводя на терминал данные для пользователя, после чего завершается. По завершении команды возобновляется работа «отступившего на задний план» командного интерпретатора, он снова считывает командную строку, разбирает её, вызывает команду. Так продолжается до тех пор, пока пользователь не скомандует оболочке завершиться самой (с помощью logout или управляющего символа « ^D », который для shell значит то же, что и для других программ: больше с терминала ввода не будет).

Конечно, командных интерпретаторов в Linux несколько. Самый простой из них, появившийся в ранних версиях UNIX, назывался sh , или «Bourne Shell» — по имени автора, Стивена Борна (Stephen Bourne). Со временем его — везде, где только можно — заменили на более мощный, bash , «Bourne Again Shell».

Игра слов: «Bourne Again» вслух читается как «born again», т. е. «возрождённый».

bash превосходит sh во всём, особенно в возможностях редактирования командной строки. Помимо sh и bash в системе может быть установлен «The Z Shell», zsh , самый мощный на сегодняшний день командный интерпретатор (шутка ли, 22 тысячи строк документации), или tcsh , обновлённая и тоже очень мощная версия старой оболочки «C Shell», синтаксис команд которой похож на язык программирования Си.

Когда Гуревич добавлял учётную запись Мефодия в систему, он не стал спрашивать того, какой командный интерпретатор ему нужен, потому что знал: для новичка имя командного интерпретатора — пустой звук. Тем не менее имя оболочки, запускаемой для пользователя сразу после входа в систему — т. н. стартовый командный интерпретатор (login shell), — это часть пользовательской учётной записи, которую пользователь может изменить командой chsh (change shell).

Какая бы задача, связанная с управлением системой, ни встала перед пользователем Linux, она должна иметь решение в терминах командного интерпретатора. Фактически, решение пользовательской задачи — это описание её на языке shell. Язык общения пользователя и командного интерпретатора — это высокоуровневый язык программирования, дополненный, с одной стороны, средствами организации взаимодействия команд и системы, а с другой стороны — средствами взаимодействия с пользователем, облегчающими и ускоряющими работу с командной строкой.

Иллюстрация 2. Интерфейс командной строки. Издание второе, переработанное и дополненное. Взаимодействие пользователя с компьютером посредством терминала и оболочки.

Команды и утилиты

[methody@localhost methody]$ apropos s
. . . (четыре с половиной тысячи строк!)

Пример 18. Бессмысленная команда

Одного неудачного запуска apropos Мефодию было достаточно для того, чтобы понять: команд в Linux очень много. Ему пришло в голову, что никакая программа — пусть даже и оболочка — не может самостоятельно разбираться во всех задокументированных командах. Кроме того, Гуревич называл большинство команд утилитами, то есть полезными программами. Стало быть, командный интерпретатор не обязан уметь выполнять всё, что вводит пользователь. Ему достаточно разобрать командную строку, выделить из неё команду и параметры, а затем запустить утилиту — программу, имя которой совпадает с именем команды.

В действительности собственных команд в командном интерпретаторе немного. В основном это — операторы языка программирования и прочие средства управления самим интерпретатором. Все знакомые Мефодию команды, даже echo , существуют в Linux в виде отдельных утилит. shell занимается только тем, что подготавливает набор параметров в командной строке (например, раскрывая шаблоны), запускает программы и обрабатывает результаты их работы.

[methody@localhost methody]$ type info
info is /usr/bin/info
[methody@localhost methody]$ type echo
echo is a shell builtin
[methody@localhost methody]$ type -a echo
echo is a shell builtin
echo is /bin/echo
[methody@localhost methody]$ type -a -t echo
builtin
file
[methody@localhost methody]$ type -a -t date
file
[methody@localhost methody]$ type -at cat
file

Пример 19. Определение типа команды

В bash тип команды можно определить с помощью команды type . Собственные команды bash называются builtin (встроенная команда), а для утилит выводится путь, содержащий название каталога, в котором лежит файл с соответствующей программой, и имя этой программы. Некоторые — самые нужные — команды встроены в bash , даже несмотря на то, что они имеются в виде утилит (например, echo ). Работает встроенная команда так же, но так как времени на её выполнение уходит существенно меньше, командный интерпретатор выберет именно её, если будет такая возможность. Ключ « -a » («all», конечно), заставляет type вывести все возможные варианты интерпретации команды, а ключ « -t » — вывести тип команды вместо пути.

По совету Гуревича Мефодий сгруппировал ключи, написав « -at » вместо « -a -t ». Многие утилиты позволяют так делать, уменьшая длину командной строки. Если встречается параметрический ключ, он должен быть последним в группе, а его значение — следовать, как и полагается, после. Группировать можно только однобуквенные ключи.

Слова и разделители

При разборе командной строки shell использует понятие разделитель (delimiter). Разделитель — это символ, разделяющий слова; таким образом командная строка — это последовательность слов (которые имеют значение) и разделителей (которые значения не имеют). Для shell разделителями являются символ пробела, символ табуляции и символ перевода строки (который всё-таки может попасть между словами способом, описанным в лекциях Работа с текстовыми данными и Возможности командной оболочки). Количество разделителей между двумя соседними словами значения не имеет.

Первое слово в тройке передаётся команде как первый параметр, второе — как второй и т. д. Для того, чтобы разделитель попал внутрь слова (и получившаяся строка с разделителем передалась как один параметр), всю нужную подстроку надо окружить одинарными или двойными кавычками:

[methody@localhost methody]$ echo One Two Three
One Two Three
[methody@localhost methody]$ echo One «Two Three»
One Two Three
[methody@localhost methody]$ echo ‘One
>
> Ой. И что дальше?
> А, кавычки забыл!’
One

Ой. И что дальше?
А, кавычки забыл!
[methody@localhost methody]$

Пример 20. Закавычивание в командной строке

В первом случае команде echo было передано три параметра — « One », « Two » и « Three ». Она их и вывела, разделяя пробелом. Во втором случае параметров было два: « One » и « Two Three ». В результате эти два параметра были также выведены через пробел. В третьем случае параметр был всего один — от открывающего апострофа « ‘One » до закрывающего « . забыл!’ ». Всё время ввода bash услужливо выдавал Мефодию подсказку « > » — в знак того, что набор командной строки продолжается, но в режиме ввода содержимого кавычек.

Источник