@Shell 的两种启动方式以及环境变量的配置

2017-07-08 本文已影响372人 seyvoue

本文内容：login shell 与 non-login Shell，interactive Shell 与 non-interactive shell；linux 的 shell 启动脚本(e.g. /etc/profile, /etc/bashrc, ~/.bash_profile, ~/.bashrc, etc.)文件及其加载顺序

shell 是什么？
Shell 不同的启动方式
Shell 启动脚本(配置文件)
Shell 启动脚本的读取顺序
总结
参考

shell 是什么？

Shell 是指操作系统中，提供访问内核服务的程序，与之相对的是操作系统的内核(linux kernel)。--维基百科

我们平常使用的命令行界面的 Shell，只是众多的 Shell 的一种。通常，根据使用方式的不同 Shell 可以分成两类：命令行界面(CLI)和图形界面(GUI)。本文介绍的是命令行界面(CLI)。

命令行界面 Shell(以下简称 CLI-Shell)，也是有很多种，通过运行cat /etc/shells命令，可以查看本机可以使用哪些 Shell。以下是 macOS 下可以使用的Shell：

# List of acceptable shells for chpass(1).

/bin/bash
/bin/csh
/bin/ksh
/bin/sh
/bin/tcsh
/bin/zsh

在 Linux 发行版中，默认的 Shell 就是 Bash，接下来的内容都会以 Bash 为例来进行说明。

在日常的工作中，经常会接触到环境变量、命令别名等概念。这些东西如何配置？如何生效？
这就涉及到 Shell 的启动脚本了，在介绍启动脚本前，先一起来认识下 Shell 的不同启动方式。

Shell 不同的启动方式

Shell 有几种不同的运行模式，login shell与non-login shell，interactive shell与non-interactive shell（比如执行shell脚本）。

交互式 shell 和非交互式 Shell ( interactive shell and non-interactive shell )

交互式模式： 就是在终端上执行，shell等待你的输入，并且立即执行你提交的命令。这种模式被称作交互式是因为shell与用户进行交互。这种模式也是大多数用户非常熟悉的：登录、执行一些命令、退出。当你退出后，shell也终止了。
非交互式模式： 以shell script(非交互)方式执行。在这种模式下，shell不与你进行交互，而是读取存放在文件中的命令,并且执行它们。当它读到文件的结尾EOF，shell也就终止了。

可以通过打印$-变量的值(代表当前 Shell 的选项标志)，查看其中的i选项(表示 interactive shell)来区分交互式与非交互式 shell

zodas@localhost:~$ echo $-
himBH  #这是返回的内容
zodas@localhost:~$ ./tesh.sh echo $-
hb #这是返回的内容

登录 Shell 和非登录 Shell ( login shell and non-login shell )

登录shell： 是需要用户名、密码登录后才能进入的shell（或者通过”–login”选项生成的shell）。
非登录shell： 不需要输入用户名和密码即可打开的Shell，例如：直接命令“bash”就是打开一个新的非登录shell，在Gnome或KDE中(带图形界面的 linux 中)打开一个“终端”（terminal）窗口程序也是一个非登录shell。

执行exit命令，退出一个shell（登录或非登录shell）；
执行logout命令，退出登录shell（不能退出非登录shell）。

zodas@localhost:~$ bash --login
zodas@localhost:~$ logout
zodas@localhost:~$ bash --login
zodas@localhost:~$ exit
logout

zodas@localhost:~$ bash
zodas@localhost:~$ logout
bash: logout: not login shell: use ‘exit’
zodas@localhost:~$ exit
exit

那么，如何判断一个已经打开的 Shell 是 login shell 还是 non-login shell？

A login shell is one whose first character of argument zero is ‘-’, or one invoked with the --login option. from bash reference manual

bash 是 login shell 时，其进程名为”-bash“ 而不是”bash”。比如下面的命令行演示：

# 在 login shell 中：
[zodas@localhost ~]$ echo $0
-bash
[zodas@localhost ~]$ ps -ef | grep '\-bash' | grep -v grep
root     16823 16821  0 May06 pts/0    00:00:00 -bash
zodas     21135 21134  0 May07 pts/1    00:00:00 -bash
 
#在一个非登陆shell中：
zodas@localhost:~$ echo $0
/bin/bash
zodas@localhost:~$ ps -ef | grep '\-bash' | grep -v grep
zodas@localhost:~$

Shell 启动脚本(配置文件)

以 Bash 为例，Shell 的启动脚本有以下：

	作用
/etc/profile	为系统的每个用户设置环境信息，当用户第一次登录时，该文件被执行。当此文件被修改，需要重启系统，才能永久生效。当你切换用户时，该文件会执行一次；通过`source /etc/profile`的方式，只能在当前终端生效，当重新打开一个终端时，这个新的终端时不会加载修改后的`/etc/profile`的，即新的终端人就是使用旧的环境变量
~/.bash_profile	bash 个人设置，只会对当前的登录用户生效
~/.bash_login	登录 Bash 会执行，也只会对当前登录的用户生效
~/.profile	通用的个人设置，仅对当前登录用户生效。
~/.bash_logout	退出登录时执行，也只会对当前登录的用户生效
------------------	--------------------------------------------------------------------------------------
/etc/bashrc	为每一个运行 bash shell 的用户执行该文件
/etc/bash.bashrc	同上(Ubuntu 中没有 /etc/bashrc 文件，与之对应的是 bash.bashrc 文件)
~/.bashrc	该文件包含专用于某个用户的 bash shell 信息，当该用户登录时以及每次打开新的 shell 时，该文件被读取。/etc/profile 与 ~/.bashrc 是”父子“关系，后者继承前者

~/.bashrc 与 ~/.bash_profile 的区别：前者针对 non-login shell，后者针对 login shell；
~/.bashrc 与 /etc/bashrc 的区别：前者是用户 bash shell 配置，后者是全局 bash shell 配置

tips：系统优先加载/etc目录下的全局配置文件，再加载~用户目录下的文件，全局配置文件需要重启系统才能永久生效，用户目录下的配置文件重新登录后即可生效

Shell 启动脚本的读取顺序

1. 首先执行 /etc/profile
2. 然后依次查找 ~/.bash_profile, ~/.bash_login, ~/.profile 三个文件，找到第一个存在且可读的文件来执行。
3. 如果存在 ~/.bash_logout，退出时会执行这个脚本。
这三个文件属于用户个人偏好设置。

另外，用户配置文件是可以覆盖 /etc/profile 中的全局设置的。

non-login shell 启动时配置文件的读取顺序

1. 先执行 /etc/bash.bashrc
2. 后执行 ~/.bashrc

实例1：启动系统，以图形模式登录时(即以login shell方式)

1. 首先执行 /etc/profile
2. 然后依次查找 ~/.bash_profile, ~/.bash_login, ~/.profile 三个文件，找到第一个存在且可读的文件来执行。
3. 如果存在 ~/.bash_logout，退出时会执行这个脚本。
这三个文件属于用户个人偏好设置。

另外，用户配置文件是可以覆盖 /etc/profile 中的全局设置的。

实例2：图形模式登录后，打开终端时(此时是以 non-login shell 方式)

1. 先执行 /etc/bash.bashrc
2. 后执行 ~/.bashrc

实例3：深度理解配置文件的加载顺序

通过下面这个例子，进一步理解配置文件的加载顺序：

step1：启动 Ubuntu 系统，在终端1中修改 /etc/profile 文件增加 java 环境变量，但不重启系统。
step2：在终端1中，不执行 source /etc/profile，然后输入 java -version ，返回 Command not found
step3：在终端1 中，执行 source /etc/profile，然后输入 java -version ，发现java 配置成功
step4：打开一个新的终端，即终端2，输入 java -version，返回 Command not found
step5：在终端2中，执行 sudo su -l ，即进入到 login shell 模式(或者说是切换到一个新的用户)，输入 java -version ，发现java 配置成功
step6：再打开一个新的终端，即终端3，然后输入 java -version，发现又返回 Command not found
step7：重启系统，打开一个终端，输入 java -version，发现java 配置成功
step8：再打开一个终端，输入 java -version，发现java 配置成功

从上面这个例子中我们可以得到以下结论：

/etc/profile 修改后，需要重启系统后才会对系统下的所有用户永久生效
/etc/profile 修改后，若不重启，也可以通过 source /etc/profile或在当前终端下切换用户的方式，使其在当前终端立即生效，但打开一个新的终端后，又会失效
在图形界面下，每打开一个新的终端，其实际上是 non-login 方式，即其默认的加载顺序是/etc/bashrc --> ~/.bashrc

总结

在知晓各个启动脚本的特性和用途后，我们可以对机器上的启动配置做如下优化：

将每个用户都需要使用的通用配置加入/etc/profile
将个人的、不涉及到终端特性的通用配置加入~./profile
将个人的、Bash 相关的配置加入~/.bash_profile
将通用的 Bash 配置加入/etc/bashrc

@Shell 的两种启动方式以及环境变量的配置

shell 是什么？

Shell 不同的启动方式

Shell 启动脚本(配置文件)

Shell 启动脚本的读取顺序

总结

参考

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