Shell:子shell概念


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shell環境

每個shell進程有一個自己的運行環境,不同的Shell進程有不同的Shell環境。Shell解析命令行、調用命令行的過程都在這個環境中完成。

調用shell程序時,會讀取配置文件來初始化Shell環境。

讀取配置文件情況分為兩種:

  • 用戶登錄啟動的shell

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  • 非用戶登錄啟動的shell

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什么是子shell

所謂子shell,即從當前shell環境中新開了一個shell環境,這個新開的shell環境就是子shell,而開啟子shell的環境稱為該子shell的父shell。

子Shell的本質可以理解為Shell的子進程,子進程的概念是由父進程的概念引申而來的,在Linux系統中,系統運行的應用程序幾乎都是從init(pid為1的進程)進程派生而來的,所有這些應用程序都可以視為init進程的子進程,而init則為它們的父進程。通過執行pstree -a命令就可以看到init及系統中其他進程的進程樹信息:

[root@test ~]# pstree -a
systemd --switched-root --system --deserialize 22
  ├─NetworkManager --no-daemon
  │   └─2*[{NetworkManager}]
  ├─VGAuthService -s
  ├─agetty --noclear tty1 linux
  ├─auditd
  │   └─{auditd}
  ├─chronyd
  ├─crond -n
  ├─dbus-daemon --system --address=systemd: --nofork --nopidfile --systemd-activation
  ├─irqbalance --foreground
  ├─lvmetad -f
  ├─master -w
  │   ├─pickup -l -t unix -u
  │   └─qmgr -l -t unix -u
  ├─polkitd --no-debug
  │   └─6*[{polkitd}]
  ├─rsyslogd -n
  │   └─2*[{rsyslogd}]
  ├─sshd -D
  │   └─sshd
  │       └─bash
  │           └─pstree -a
  ├─systemd-journal
  ├─systemd-logind
  ├─systemd-udevd
  ├─tuned -Es /usr/sbin/tuned -l -P
  │   └─4*[{tuned}]
  └─vmtoolsd
      └─2*[{vmtoolsd}]

Tips:若無pstree命令,請執行yum -y install psmisc安裝。

對於Shell的子進程來說,它是一個從父級Shell進程派生而來的新的Shell進程,我們將這種新的Shell進程稱為這個父級Shell的子Shell

Shell腳本是從上至下、從左至右依次執行每一行的命令及語句的,即執行完一個命令之后再執行下一個。如果在Shell腳本中遇到子腳本(即腳本嵌套),就會先執行子腳本的內容,完成后再返回父腳本繼續執行父腳本內后續的命令及語句。

子shell會從父shell中繼承很多環境,如變量、命令全路徑、文件描述符、當前工作目錄、陷阱等等,但子shell有很多種類型,不同類型的子shell繼承的環境不相同。可以使用$BASH_SUBSHELL變量來查看從當前進程開始的子shell層數,$BASHPID查看當前所處BASH的PID,這不同於特殊變量$$值,因為$$在大多數情況下都會從父shell中繼承。

注意:子 Shell 雖然能使用父 Shell 的的一切,但是如果子 Shell 對數據做了修改,比如修改了全局變量,那么這種修改只能停留在子 Shell,無法傳遞給父 Shell。不管是子進程還是子 Shell,都是“傳子不傳父”。

子shell的分類

大致分為兩類:

  • sub shell:通過進程替換<(cmd),>(cmd)、命令替換$(cmd)(cmd)|或者$隱式生成的子shell。因為父shell是通過fork創建sub shell,因此子shell會從父shell中繼承很多環境,如變量、命令全路徑、文件描述符、當前工作目錄、陷阱等等;
  • child shell:通過以可執行文件的方式運行shell腳本或直接在當前shell中啟動shell解釋器的方式得到的子shell。父shell通過fork-exec的方式創建子shell,導致父shell和子shell除了維持“父子關系”外,沒有其他關聯。

注釋:使用 fork() 函數可以創建一個子進程;除了 PID(進程ID)等極少的參數不同外,子進程的一切都來自父進程,包括代碼、數據、堆棧、打開的文件等,就連代碼的執行位置(狀態)都是一樣的。


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