Оболочка пользователя ( shell ) в Linux.

Операционные системы семейства Linux, как впрочем, и любые другие ОС, предполагают наличие интерфейса взаимодействия между компонентами компьютерной системы и конечным пользователем, т. е. наличие программного уровня, который обеспечивает ввод команд и параметров для получения желаемых результатов. Такой программный уровень получил название «оболочка» или, на английском языке — shell .

Что такое оболочка ?

Командная оболочка ( shell ) обеспечивает взаимотействие между пользователем и средой операционной системы Linux. Она является специализированным программным продуктом, который обеспечивает выполнение команд и получения результатов их выполнения, или, если совсем уж упрощенно, оболочка — это программа, которая предназначена для обеспечения выполнения других программ по желанию пользователя. Примером оболочки может быть, например, интерпретатор команд command.com операционной системы MS DOS, или оболочка bash операционных систем Unix / Linux.

Все оболочки имеют схожие функции и свойства, в соответствием с их основным предназначением — выполнять команды пользователя и отображать результаты их выполнения:

— Интерпретация командной строки.

— Доступ к командам и результатам их выполнения.

— Поддержка переменных , специальных символов и зарезервированных слов.

— Обработка файлов, операций стандартного ввода и вывода.

— Реализация специального языка программирования оболочки.

Для операционных систем семейства Unix / Linux возможно использование нескольких различных оболочек, отличающихся свойствами и методами взаимодействия с системой. Наиболее распространенными оболочками являются

sh — оболочка Bourne , классическая оболочка для ОС Unix

bash оболочка Bourne Again (GNU Bourne-Again SHell). Пожалуй, наиболее распространенная на данный момент, оболочка в среде ОС семейства Linux.

ksh — оболочка Korn , разработанная в качестве развития оболочки Bourne с историей командной строки и возможностью редактирования команд.

csh — оболочка C , использующая синтаксис популярного языка программирования C

tcsh — версия оболочки C с интерактивным редактированием командной строки.

В системе может быть установлено несколько различных оболочек, и для каждого пользователя возможно использование своей, запускаемой по умолчанию, оболочки. Все это, естественно, выполняется автоматически в процессе загрузки и регистрации пользователя.

В процессе загрузки операционных систем семейства Linux, после загрузки ядра системы выполняется переход в интерактивный режим – режим взаимодействия пользователя и операционной системы. В ОС Linux, первым запускаемым в ходе загрузки процессом, является программа инициализации init , которая считывает содержимое конфигурационного файла /etc/inittab , определяет перечень и характеристики терминалов, имеющихся в системе, и вызывает программу интерактивного входа getty , отображающую приглашение для ввода имени пользователя. После ввода имени пользователя и пароля, программа getty вызывает программу login , которая проверяет достоверность учетной записи, выполняет переход в домашний каталог пользователя и передает управление программе начального запуска сеанса, в качестве которой обычно используется программа оболочки пользователя, конкретная разновидность которой определяется содержимым файла /etc/passwd для данной учетной записи. Например:

user1:x:508:511::/home/user1:/bin/sh
interbase:x:510:511::/home/interbase:/bin/csh
apb:x:511:513:apb:/home/apb:/bin/bash

Как видно из содержимого файла /etc/passwd, для пользователя user1 будет запущена оболочка sh ( оболочка Bourne ), для пользователя interbase — оболочка csh (оболочка C ) и для пользователя apb — оболочка bash ( Bourne Again ). После старта оболочки, на экран выводится приглашение к вводу команд ( обычно в виде знака доллара $ , если работа выполняется в контексте учетной записи обычного пользователя , или фунта # , если оболочка используется под учетной записью привилегированного пользователя ( root ).

При выходе из оболочки, ядро системы возвращает управление программе init , которая перезапускает процесс входа в систему и на терминале отображается приглашение к вводу имени пользователя. Выход из оболочки может быть выполнен одним из двух способов :

— посредством команды exit выполненной пользователем

— при получении процессом оболочки сигнала kill , отправленного ядром, например при перезагрузке системы.

Интерпретация командной строки.

Пользовательский ввод в ответ на приглашение оболочки обычно называют командной строкой или командой . Команда Linux — это строка символов из имени команды и аргументов, разделенных пробелами. Аргументы предоставляют команде дополнительные параметры, определяющие ее поведение. Наиболее часто в качестве аргументов используются опции и имена файлов и каталогов. Например, командная строка

ls -l file01 file02

содержит команду ls , опцию -l и два имени файлов file01 file02 .

При использовании нескольких опций, их можно объединять. Например, варианты следующих команд идентичны :

Читайте также:  Пасьянс солитер для windows

Команды, являющиеся частью оболочки, называются встроенными. К таким командам относятся, например, cd, if, case и т. п. Естественно, встроенные команды могут отличаться для различных вариантов оболочек. Кроме встроенных команд, возможно использование программных модулей, представляющих собой отдельные исполняемые файлы, или файлов скриптов или сценариев — обычных текстовых файлов, содержащих последовательно выполняемые строки с командами оболочки. Некоторые скрипты (сценарии) могут выполняться процессами Linux, как например, планировщиком задач cron . Планировщик задач, как правило, предназначен для автоматического выполнения задач администрирования системы по расписанию. Задачи cron представляют собой команды или скрипты и выполняются автоматически, без какого либо вмешательства человека и могут выполняться в контексте разных учетных записей пользователей. В случае, когда задача планировщика предполагает выполнение какого-либо скрипта, возникает проблема выбора оболочки, которая должна быть запущена в качестве дочернего процесса cron для обработки команд из файла скрипта — ведь оболочка может быть любой, а синтаксис скрипта, как правило, предполагает использование конкретной оболочки, под которую он написан. Для устранения данной проблемы, в ОС семейства Linux принято в первой строке скрипта указывать разновидность оболочки, необходимой для его выполнения, в виде:

#!/bin/bash — для оболочки bash

#!/bin/sh — для оболочки sh

Знак # является признаком комментария и следующие за ним символы не интерпретируются в качестве команды. Такой прием позволяет явно указать, какая оболочка должна быть использована для обработки последующего содержимого файла. Если же скрипт не содержит запись, явно определяющую требуемую оболочку, то будут использованы настройки из учетной записи, в контексте которой выполняется данный скрипт. В этом случае, возможна ситуация, когда скрипт, написанный для оболочки, например, tch будет передан для выполнения в оболочку bash , что приведет к невозможности его выполнения.

При выполнении команд или сценариев используются переменные окружения (на английском языке — environment , значения которых характеризуют программную среду, в которой происходит выполнение команд. Такие переменные могут содержать общие настройки системы, параметры графической или командной оболочки, пути исполняемых файлов и т.п. Значения переменных окружения устанавливаются на уровне системы (для всех пользователей) и на уровне конкретного пользователя. Для установки переменных окружения на уровне системы используется содержимое файлов:

/etc/profile — устанавливает переменные только для командных оболочек. Может запускать любые скрипты в оболочках, совместимых с Bourne shell.

/etc/bash.bashrc — устанавливает переменные только для интерактивных оболочек. Он также запускает bash-скрипты.

/etc/environment — используется модулем PAM-env. В этом файле можно указывать только пары имя=значение .

Каждый из этих файлов имеет свои особенности применения, поэтому следует внимательно выбирать тот, который подходит для ваших целей. Например, если нужно добавить пользовательский каталог

/bin в переменную PATH для всех пользователей, поместите следующий код в один из системных файлов инициализации окружения (/etc/profile или /etc/bash.bashrc):

# Если идентификатор ID пользователя более или равно 1000, и существует каталог

#не был ранее добавлен в переменную PATH,

/bin в переменную $PATH.

if [[ $UID -ge 1000 && -d $HOME/bin && -z $(echo $PATH | grep -o $HOME/bin)

Как правило, в операционных системах Linux, идентификатор пользователя менее 1000 или менее 500 используется для служебных учетных записей. В данном примере, переменная окружения будет установлена для всех локальных пользователей системы с идентификатором 1000 или более.

Если же нужно изменить среду окружения для конкретного пользователя, используется модификация содержимого среды окружения пользователя:

/.bash_login и т.п. — файлы инициализации командной оболочки из домашнего каталога пользователя.

/.profile — файл инициализации профиля пользователя. Используется многими оболочками для определения переменных среды.

/.pam_environment — пользовательский аналог файла /etc/environment, который используется модулем PAM-env.

Например, чтобы добавить каталог пользователя

/bin в пути поиска исполняемых файлов, заданных переменной PATH , можно например, в файл

/.profile поместить строку:

Чтобы установить переменные окружения для графических приложений, используется содержимое файлов настройки графической среды пользователей

Гораздо чаще значения переменных окружения задаются для текущего сеанса пользователя. Например, для добавления пользовательского каталога

/bin в пути поиска исполняемых файлов:

Новое значение переменной PATH будет действовать только до завершения текущего сеанса пользователя.

Для просмотра значения переменной можно использовать команду echo $переменная , например:

В настоящее время, самой распространенной оболочкой, как уже упоминалось выше, является bash . Вызвано это, в первую очередь тем, что оболочка bash является sh — совместимой командной оболочкой, в которую добавлены полезные возможности из оболочек Korn shell ( ksh ) и C shell ( csh ). Оболочка bash может без какой-либо модификации выполнять большинство скриптов, написанных под язык программирования оболочки sh и в максимальной степени пытается приблизиться к стандарту POSIX , что привело к появлению множества улучшений, причем как для программирования, так и использования в интерактивном режиме. В современной реализации bash имеется режим редактирования командной строки, неограниченный размер истории команд, средства управление заданиями, возможность использования псевдонимов, обширный перечень встроенных команд, функции командной оболочки и т.п. В целом, bash в наибольшей степени соответствует потребностям среднестатистического пользователя, что и сделало ее наиболее используемой в среде Linux.

При запуске bash без параметров командной строки, оболочка запускается в интерактивном режиме, отображая на экране приглашение к вводу команд. Интерактивная оболочка обычно читает данные из терминала пользователя и пишет данные в этот же терминал, стандартным устройством ввода является клавиатура, а стандартным устройством вывода – дисплей. Пользователь вводит команды на клавиатуре, а результат их выполнения отображается на дисплее.

Если вы желаете помочь развитию проекта, можете воспользоваться кнопкой «Поделиться» для своей социальной сети

Источник

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