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:
Что такое bash
— 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:
🔥🔥🔥 EFI Shell — при включении компьютера что делать? / how install Windows 10? ✅
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 :
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 ~/bin, и он
#не был ранее добавлен в переменную PATH,
# выполнить экспорт ~/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_profile , ~/.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 ~/.xinitrc
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.
Источник: white55.ru
Что такое Shell
Если вы пользуетесь Linux, то рано или поздно, поиски решения какой-либо задачи приводили вас к терминалу. Это очень эффективное средство взаимодействия с операционной системой. Вы можете быстро выполнять нужные команды, получать результат и объединять несколько команд в цепочку. Один из самых основных компонентов терминала — это командная оболочка или Shell.
В этой статье мы поговорим о том, что такое Shell в Linux, зачем нужна командная оболочка, какие функции она выполняет и как развивались командные оболочки за последнее время.
Что такое Shell
Shell или командная оболочка — это программа, которая организовывает среду для выполнения других программ и команд Командная оболочка имеет свои встроенные команды, арифметические операторы и другие синтаксические выражения, но основная её задача упрощать запуск других программ. Именно командная оболочка занимается поиском программ в текущем каталоге и в путях, указанных в переменной среды PATH, управляет сменой текущего каталога и переменными окружения. Таким образом, основная задача оболочки — интерпретировать команды пользователя и выполнять их не зависимо от того внешние ли это программы или внутренние команды.
Чтобы понять с чем вы имеете дело, командой оболочки или внешней программой можно воспользоваться командой whereis. Например команда cd, это не программа, а встроенная команда оболочки, как и bg и fg:
А вот команда ls — уже внешняя программа, исполняемый файл которой расположен в файловой системе.
Командная оболочка — это традиционный способ ввода данных в Unix подобных операционных системах. Командные оболочки появились почти сразу же после появления Unix и привычных нам интерфейсов взаимодействия с компьютером. Первой командной оболочкой была Thompson Shell, разработанная Кеном Томсоном в Bell Labs в 1971 году. Уже тогда поддерживалось перенаправление ввода-вывода команд с помощью туннелей, а также поддерживались простые условные операторы.
Циклы while в командных оболочках появились чуть позже, в оболочке PWB Shell, разработанной Джоном Машеу на основе Thompson Shell. Но современный вид командная оболочка приобрела только с выходом оболочки Борна (Bourne Shell) в 1979 году. В ней было уже автодополнение имен файлов и команд, стандартные переменные окружения и привычные управляющие структуры. Исполняемый файл этой оболочки имел такой путь в системе — /bin/sh. В современных системах это обычно ссылка на используемую оболочку.
Именно вдохновляясь идеями этой оболочки потом была разработана оболочка Bash (Bourne Again Shell) используемая сейчас по умолчанию в большинстве дистрибутивов Linux. Она уже была разработана Браеном Фоксом в рамках проекта GNU в 1989 году. С тех пор прошло много времени и эта оболочка сильно устарела. Поэтому были разработаны и другие более современные командные оболочки, такие как ZSH и Fish.
Оболочка Zsh появилась незадолго после Bash в 1990 году, но она уже имеет намного больше функций, например, есть автодополнение для cd, когда выводится список папок из которого можно выбрать нужную:
Поддерживается автодополнение для параметров команд, например, для git можно вывести доступные команды вместе со справкой:
И это только несколько из всех преимуществ оболочки, кроме того она поддерживает цветные темы для вывода приглашения, а также довольно сильно расширяется с помощью плагинов.
Ещё более современная оболочка fish (Friendly Interactive Shell), появившаяся в 2005 году. Она поддерживает все стандартные возможности командной оболочки, но кроме того имеет удобную подсветку синтаксиса команд во время введения, удобный поиск команд, как Ctrl+R только по умолчанию, но самое удобное здесь это скрипты. Они намного проще для начинающих пользователей.
Если вы не меняли командную оболочку, то очень высока вероятность, что у вас используется Bash. Самый простой способ узнать какая оболочка у вас используется на данный момент, посмотреть содержимое переменной окружения SHELL:
Ещё один способ узнать текущую оболочку — воспользоваться командной ps. Если ей передать опцию -p и идентификатор процесса, то она покажет информацию о нём. Вывести идентификатор процесса текущей оболочки можно с помощью символов $$. Поэтому выполните:
В данном случае видно, что используется ZSH. Для того чтобы посмотреть все оболочки, установленные в вашей системе, просто выведите содержимое файла /etc/shells:
Все эти оболочки можно использовать выполнения команд от пользователей. Оболочка настраивается в файле /etc/passwd, для каждого пользователя отдельно. Поэтому посмотреть какая оболочка настроена для того или иного пользователя можно в этом файле. Например, для текущего пользователя команда будет выглядеть так:
grep «^$USER» /etc/passwd | awk -F: ‘< print $7>’
Выводы
В этой статье вы узнали что такое Shell, а также как развивались командные оболочки от момента их появления до наших дней. Как видите, это очень удобный инструмент, и даже графический интерфейс не может его полностью заменить.
Обнаружили ошибку в тексте? Сообщите мне об этом. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.
Источник: losst.pro
Зачем и для кого статья?
Эта статья рассчитана на тех, кто не имеет предыдущего опыта работы в unix-овой командной строке, но по тем или иным причинам хочет или должен научиться эффективно с нею взаимодействовать. Здесь не будет пересказа манов (документации), и статья никак не отменяет и не заменяет их чтение. Вместо этого я расскажу о главных вещах (командах, приемах и принципах), которые надо осознать с самого начала работы в unix shell-е, чтобы работа происходила эффективно и приятно. Статья касается полноценных unix-подобных окружений, с полнофункциональным шеллом (предпочтительно zsh или bash) и полноценным набором стандартных программ.
Что такое шелл
Shell (шелл, он же “командная строка”, он же CLI, он же “консоль”, он же “терминал”, он же “черное окошко с белыми буковками”) – это текстовый интерфейс общения с операционной системой (ну, строго говря, это программа, которая таковой интерфейс обеспечивает, но сейчас это различие несущественно). В целом работа через шелл выглядит так: пользователь (т.е. вы) с клавиатуры вводит команду, нажимает Enter, система выполняет команду, пишет на экран результат выполнения, и снова ожидает ввода следующей команды. См. также рисунок 1. Шелл – это основной способ для взаимодействия со всеми Unix-подобными серверными системами.
Рис. 1: Типичный вид шелла
Где встречаются системы с командной строкой?
Популярные варианты, где вас может поджидать unix-овый шелл: • MacOS (bash); • удаленный доступ на сервер по работе или для личного веб-проекта; • домашний файл-сервер с удаленным доступом; • Ubuntu, PC-BSD на ноутбуке/десктопе – unix-подобные системы сегодня просты в установке и использовании.
Какие задачи разумно решать шеллом?
Естественные задачи, для которых шелл пригоден, полезен и незаменим: • интерактивная работа в терминале: – выполнение компиляции, запуск заданий через make; – сравнение текстовых файлов; – быстрый ad-hoc анализ данных (количество уникальных ip в логе, распределение записей по часам/минутам и т.п.);
Источник: studfile.net