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我试图了解程序、shell 命令和操作系统是如何工作的。请原谅我的无知,因为我是新手。

当我在命令行上使用 C 编译器时,当我键入 cc [filename] 时,我想 shell 使用 fork() 系统调用来复制其进程,然后 exec() 系统调用会将 cc 编译器可执行文件加载到子进程的核心形象。然后包含 cc 可执行文件的子进程将在执行 shell 的父进程等待或不等待时执行它的操作。这样对吗?

像 cp、mv、ls 等 shell 命令呢?这些是什么?它们是可执行程序,也将在 shell 派生的新子进程中执行吗?shell脚本呢?假设我创建了一个像这样的简单 shell 脚本(请忽略我还不知道如何执行此操作的任何错误):

echo "Hello" 

date

echo

cc -o test file1.c file2.c file3.c

然后我使用命令行执行这个脚本。命令行会 fork() 一个新进程并在新进程中 exec() 这个脚本吗?然后这个包含脚本 fork() 的新进程是否会在其他进程中执行日期、cc 编译器等?

我希望这听起来不会太令人困惑,因为我是 =/。

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是的!你有这个想法。

当我在命令行上使用 C 编译器时,当我键入 cc [filename] 时,我想 shell 使用 fork() 系统调用来复制其进程,然后 exec() 系统调用会将 cc 编译器可执行文件加载到子进程的核心形象。然后包含 cc 可执行文件的子进程将在执行 shell 的父进程等待或不等待时执行它的操作。这样对吗?

这是正确的。父进程(shell)调用子进程wait()的 PID 并等待它退出。

像 cp、mv、ls 等 shell 命令呢?这些是什么?它们是可执行程序,也将在 shell 派生的新子进程中执行吗?

一样。这些是二进制文件,就像编译器一样,shell 为它们做同样的事情。

现在有一些命令不是称为“内置”的外部二进制文件。这些是 shell 识别自己的命令,不需要调用外部二进制文件。为什么?

  • 有些具有特殊语法,例如ifand while,因此必须将其内置到 shell 中。
  • 有些,比如cdand read,会改变 shell 进程的状态,所以必须是内置的。(外部二进制文件不可能更改 shell 的当前目录,因为分叉的进程只能更改自己的 PWD,而不是父进程的。)
  • 其他的,比如echoand printf,可能是单独的二进制文件,只是碰巧由 shell 实现。

这是我通过输入获得的 bash 内置函数的完整列表help

 job_spec [&]                                                          history [-c] [-d offset] [n] or history -anrw [filename] or histor>
 (( expression ))                                                      if COMMANDS; then COMMANDS; [ elif COMMANDS; then COMMANDS; ]... [>
 . filename [arguments]                                                jobs [-lnprs] [jobspec ...] or jobs -x command [args]
 :                                                                     kill [-s sigspec | -n signum | -sigspec] pid | jobspec ... or kill>
 [ arg... ]                                                            let arg [arg ...]
 [[ expression ]]                                                      local [option] name[=value] ...
 alias [-p] [name[=value] ... ]                                        logout [n]
 bg [job_spec ...]                                                     mapfile [-n count] [-O origin] [-s count] [-t] [-u fd] [-C callbac>
 bind [-lpvsPVS] [-m keymap] [-f filename] [-q name] [-u name] [-r k>  popd [-n] [+N | -N]
 break [n]                                                             printf [-v var] format [arguments]
 builtin [shell-builtin [arg ...]]                                     pushd [-n] [+N | -N | dir]
 caller [expr]                                                         pwd [-LP]
 case WORD in [PATTERN [| PATTERN]...) COMMANDS ;;]... esac            read [-ers] [-a array] [-d delim] [-i text] [-n nchars] [-N nchars>
 cd [-L|[-P [-e]]] [dir]                                               readarray [-n count] [-O origin] [-s count] [-t] [-u fd] [-C callb>
 command [-pVv] command [arg ...]                                      readonly [-aAf] [name[=value] ...] or readonly -p
 compgen [-abcdefgjksuv] [-o option]  [-A action] [-G globpat] [-W w>  return [n]
 complete [-abcdefgjksuv] [-pr] [-DE] [-o option] [-A action] [-G gl>  select NAME [in WORDS ... ;] do COMMANDS; done
 compopt [-o|+o option] [-DE] [name ...]                               set [-abefhkmnptuvxBCHP] [-o option-name] [--] [arg ...]
 continue [n]                                                          shift [n]
 coproc [NAME] command [redirections]                                  shopt [-pqsu] [-o] [optname ...]
 declare [-aAfFgilrtux] [-p] [name[=value] ...]                        source filename [arguments]
 dirs [-clpv] [+N] [-N]                                                suspend [-f]
 disown [-h] [-ar] [jobspec ...]                                       test [expr]
 echo [-neE] [arg ...]                                                 time [-p] pipeline
 enable [-a] [-dnps] [-f filename] [name ...]                          times
 eval [arg ...]                                                        trap [-lp] [[arg] signal_spec ...]
 exec [-cl] [-a name] [command [arguments ...]] [redirection ...]      true
 exit [n]                                                              type [-afptP] name [name ...]
 export [-fn] [name[=value] ...] or export -p                          typeset [-aAfFgilrtux] [-p] name[=value] ...
 false                                                                 ulimit [-SHacdefilmnpqrstuvx] [limit]
 fc [-e ename] [-lnr] [first] [last] or fc -s [pat=rep] [command]      umask [-p] [-S] [mode]
 fg [job_spec]                                                         unalias [-a] name [name ...]
 for NAME [in WORDS ... ] ; do COMMANDS; done                          unset [-f] [-v] [name ...]
 for (( exp1; exp2; exp3 )); do COMMANDS; done                         until COMMANDS; do COMMANDS; done
 function name { COMMANDS ; } or name () { COMMANDS ; }                variables - Names and meanings of some shell variables
 getopts optstring name [arg]                                          wait [id]
 hash [-lr] [-p pathname] [-dt] [name ...]                             while COMMANDS; do COMMANDS; done
 help [-dms] [pattern ...]                                             { COMMANDS ; }

除了内置函数之外,还有函数和别名。这些是无需创建单独的脚本/二进制文件即可定义新功能的方法。

uppercase() {
    tr '[:lower:]' '[:upper:]' <<< "$*"
}

alias ls='ls --color=auto -F'

函数和别名通常是为了方便或添加补充功能。

shell脚本呢?...命令行会 fork() 一个新进程并 exec() 这个脚本在新进程中吗?然后这个包含脚本 fork() 的新进程是否会在其他进程中执行日期、cc 编译器等?

是的,完全正确。当一个 shell 脚本运行时,父 shell 会派生一个子进程并且脚本在那里运行。脚本中的命令,因此分叉出这个子进程;他们是原始贝壳的孙子。

于 2013-04-11T18:56:10.190 回答
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当你执行一个 shellscript 时,它会 fork 并创建一个新的 shell,通过单独的 fork/exec 机制解释每个命令。但是,有一些 shell 内置函数,例如,即使 echo 在 /usr/bin 中作为可执行文件可用,它也可能内置在某些 shell 中。cp 和 mv 确实是通过 fork/exec 机制执行的可执行文件。您可能错过的一件事是可执行文件需要位于PATH变量中包含的目录中。尝试将当前目录中的 hello world 代码可执行文件重命名为,ls并将当前目录 (.) 指定为路径中的第一个目录。type您还可以使用和which命令了解可执行文件。

于 2013-04-11T19:00:20.873 回答