shell

一、什么是 Linux Shell？

一句话定义：

Shell 是用户与 Linux 内核之间的“命令解释器 + 控制器”

它本身是一个用户空间程序，不是内核。

用户 -> Shell -> 系统调用 -> Kernel -> 硬件

二、Shell 在 Linux 架构中的位置

+-------------------------------+
|        应用程序 / 服务          |
|   (nginx / mysql / docker)    |
+-------------------------------+
|        Shell / 脚本            |
|   bash / sh / zsh / fish      |
+-------------------------------+
|     libc / system calls       |
+-------------------------------+
|         Linux Kernel          |
+-------------------------------+
|            Hardware           |
+-------------------------------+

Shell 的本质：

解析命令
管理进程
控制 IO
协调程序运行

三、常见 Linux Shell 类型

Shell	特点	使用场景
bash	标准、稳定	服务器默认
sh	POSIX 兼容	脚本可移植
zsh	交互友好	桌面 / 开发
fish	易用但不兼容	个人使用
dash	极快	Debian /bin/sh

📌 生产环境脚本：bash / sh

四、Shell 的四大核心能力

1️⃣ 命令解释（Command Parsing）

ls -l /etc

Shell 做了什么：

分词（tokenize）
变量替换
通配符展开
执行命令

2️⃣ 进程控制（Process Control）

前台 / 后台

cmd &
jobs
fg %1

子进程 / 父进程

cmd1 | cmd2

每个 | 都是一个进程

3️⃣ IO 重定向（非常重要）

cmd > out.log 2>&1
cmd < input.txt
cmd >> file

FD	含义
0	stdin
1	stdout
2	stderr

4️⃣ 环境与变量管理

变量类型

var=1        # shell 变量
export var=1 # 环境变量

子进程只能继承环境变量

五、Shell 脚本的核心机制

1️⃣ 变量与引用

a=10
echo "$a"   # 推荐
echo '$a'   # 原样输出

2️⃣ 条件判断

if [ -f /etc/passwd ]; then
    echo ok
fi

注意：

[ 是命令
空格不能少

3️⃣ 循环

for i in 1 2 3; do
    echo $i
done

4️⃣ 函数

foo() {
    echo hello
}

5️⃣ exit code（非常关键）

cmd
echo $?   # 0 = 成功

Shell 自动使用上一个命令的退出码

六、Shell 与 Kernel 的关系（关键认知）

Shell 并不“执行命令”，而是：

fork() -> execve() -> 内核调度

Shell 的职责：

创建进程
设置 IO
传参
等待或后台

七、Shell 的执行模型

script.sh

实际流程：

Shell fork 自己
exec 指定解释器（shebang）
逐行执行
结束返回 exit code

Shebang（#!）

#!/usr/bin/env bash

决定脚本由谁解释

八、Shell 的启动类型（bash）

类型	场景	加载文件
login shell	ssh 登录	/etc/profile
non-login	开终端	~/.bashrc
非交互	脚本	只加载脚本

九、常见配置文件（运维必须懂）

文件	作用
/etc/profile	全局环境
~/.bashrc	用户环境
~/.bash_profile	登录环境
/etc/bashrc	系统 bash 配置
/etc/inputrc	键盘行为

十、Shell 在运维中的核心价值

自动化

backup.sh
deploy.sh
cleanup.sh

系统初始化

sysctl
limits
systemd

应急修复

rescue 模式
rd.break

十一、Shell 常见“坑”（经验总结）

❌ 变量不加引号
❌ 用 for i in $(ls)
❌ 忽略 exit code
❌ 混用 bash/sh 特性
❌ 脚本无 set -e 防护

十二、推荐的 Shell 编码规范（生产）

#!/usr/bin/env bash
set -Eeuo pipefail

选项	含义
-e	出错即停
-u	未定义变量报错
-o pipefail	管道失败可感知

十三、总结

Shell 不是“命令集合”，而是 Linux 系统的“编排语言”和“控制中枢”。