bash启动时加载配置文件过程

Posted 2020-10-04 骏马金龙

bash&shell系列文章：http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7048359.html

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当用户登录系统时，会加载各种bash配置文件，还会设置或清空一系列变量，有时还会执行一些自定义的命令。这些行为都算是启动bash时的过程。

另外，有些时候登录系统是可以交互的(如正常登录系统)，有些时候是无交互的(如执行一个脚本)，因此总的来说bash启动类型可分为交互式shell和非交互式shell。更细分一层，交互式shell还分为交互式的登录shell和交互式非登录shell，非交互的shell在某些时候可以在bash命令后带上"--login"或短选项"-l"，这时也算是登录式，即非交互的登录式shell。

1.1 判断是否交互式、是否登录式

判断是否为交互式shell有两种简单的方法：

方法一：判断变量"-"，如果值中含有字母"i"，表示交互式。

[root@xuexi ~]# echo $-
himBH

[root@xuexi ~]# vim a.sh
#!/bin/bash
echo $-

[root@xuexi ~]# bash a.sh
hB

方法二：判断变量PS1，如果值非空，则为交互式，否则为非交互式，因为非交互式会清空该变量。

[root@xuexi ~]# echo $PS1
[\\u@\\h \\W]\\$

判断是否为登录式的方法也很简单，只需执行"shopt login_shell"即可。值为"on"表示为登录式，否则为非登录式。

[root@xuexi ~]# shopt login_shell  
login_shell     on

[root@xuexi ~]# bash

[root@xuexi ~]# shopt login_shell
login_shell     off

所以，要判断是交互式以及登录式的情况，可简单使用如下命令：

echo $PS1;shopt login_shell
# 或者
echo $-;shopt login_shell

1.2 几种常见的bash启动方式

(1).正常登录(伪终端登录如ssh登录，或虚拟终端登录)时，为交互式登录shell。

[root@xuexi ~]# echo $PS1;shopt login_shell 
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     on

(2).su命令，不带"--login"时为交互式、非登录式shell，带有"--login"时，为交互式、登录式shell。

[root@xuexi ~]# su root

[root@xuexi ~]# echo $PS1;shopt login_shell 
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     off

[root@xuexi ~]# su -
Last login: Sat Aug 19 13:24:11 CST 2017 on pts/0

[root@xuexi ~]# echo $PS1;shopt login_shell
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     on

(3).执行不带"--login"选项的bash命令时为交互式、非登录式shell。但指定"--login"时，为交互式、登录式shell。

[root@xuexi ~]# bash

[root@xuexi ~]# echo $PS1;shopt login_shell
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     off

[root@xuexi ~]# bash -l

[root@xuexi ~]# echo $PS1;shopt login_shell
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     on

(4).使用命令组合(使用括号包围命令列表)以及命令替换进入子shell时，继承父shell的交互和登录属性。

[root@xuexi ~]# (echo $BASH_SUBSHELL;echo $PS1;shopt login_shell)
1
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     on

[root@xuexi ~]# su

[root@xuexi ~]# (echo $BASH_SUBSHELL;echo $PS1;shopt login_shell)
1
[\\u@\\h \\W]\\$
login_shell     off

(5).ssh执行远程命令，但不登录时，为非交互、非登录式。

[root@xuexi ~]# ssh localhost \'echo $PS1;shopt login_shell\'
 
login_shell     off

(6).执行shell脚本时，为非交互、非登录式shell。但指定了"--login"时，将为非交互、登录式shell。

例如，脚本内容如下：

[root@xuexi ~]# vim b.sh
#!/bin/bash
echo $PS1
shopt login_shell

不带"--login"选项时，为非交互、非登录式shell。

[root@xuexi ~]# bash b.sh
 
login_shell     off

带"--login"选项时，为非交互、登录式shell。

[root@xuexi ~]# bash -l b.sh
 
login_shell     on

(7).在图形界面下打开终端时，为交互式、非登录式shell。

 

但可以设置为使用交互式、登录式shell。

 

1.3 加载bash环境配置文件

无论是否交互、是否登录，bash总要配置其运行环境。bash环境配置主要通过加载bash环境配置文件来完成。但是否交互、是否登录将会影响加载哪些配置文件，除了交互、登录属性，有些特殊的属性也会影响读取配置文件的方法。

bash环境配置文件主要有/etc/profile、~/.bash_profile、~/.bashrc、/etc/bashrc和/etc/profile.d/*.sh，为了测试各种情形读取哪些配置文件，先分别向这几个配置文件中写入几个echo语句，用以判断该配置文件是否在启动bash时被读取加载了。

echo "echo \'/etc/profile goes\'" >>/etc/profile
echo "echo \'~/.bash_profile goes\'" >>~/.bash_profile
echo "echo \'~/.bashrc goes\'" >>~/.bashrc
echo "echo \'/etc/bashrc goes\'" >>/etc/bashrc
echo "echo \'/etc/profile.d/test.sh goes\'" >>/etc/profile.d/test.sh
chmod +x /etc/profile.d/test.sh

①.交互式登录shell或非交互式但带有"--login"(或短选项"-l"，例如在shell脚本中指定"#!/bin/bash -l"时)的bash启动时，将先读取/etc/profile，再依次搜索~/.bash_profile、~/.bash_login和~/.profile，并仅加载第一个搜索到且可读的文件。当退出时，将执行~/.bash_logout中的命令。

但要注意，在/etc/profile中有一条加载 /etc/profile.d/*.sh 的语句，它会使用source加载/etc/profile.d/下所有可执行的sh后缀的脚本。

[root@xuexi ~]# grep -A 8 \\*\\.sh /etc/profile  
for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
    if [ -r "$i" ]; then
        if [ "${-#*i}" != "$-" ]; then
            . "$i"
        else
            . "$i" >/dev/null 2>&1
        fi
    fi
done

内层if语句中的 "${-#*i}" != "$-" 表示将"$-"从左向右模式匹配"*i"并将匹配到的内容删除(即进行变量切分)，如果"$-"切分后的值不等于"$-"，则意味着是交互式shell，于是怎样怎样，否则怎样怎样。

同样的，在~/.bash_profile中也一样有加载~/.bashrc的命令。

[root@xuexi ~]# grep -A 1 \\~/\\.bashrc ~/.bash_profile
if [ -f ~/.bashrc ]; then
        . ~/.bashrc
fi

而~/.bashrc中又有加载/etc/bashrc的命令。

[root@xuexi ~]# grep -A 1 /etc/bashrc ~/.bashrc
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

其实/etc/bashrc中还有加载 /etc/profile.d/*.sh 的语句，但前提是非登录式shell时才会执行。以下是部分语句：

if ! shopt -q login_shell ; then   # We\'re not a login shell
...
    for i in /etc/profile.d/*.sh; do
        if [ -r "$i" ]; then
            if [ "$PS1" ]; then
                . "$i"
            else
                . "$i" >/dev/null 2>&1
            fi
        fi
    done
...
fi

从内层if语句和/etc/profile中对应的判断语句的作用是一致的，只不过判断方式不同，写法不同。

因此，交互式的登录shell加载bash环境配置文件的实际过程如下图：

 

以下结果验证了结论：

Last login: Mon Aug 14 04:49:29 2017     # 新开终端登录时
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/profile goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
~/.bash_profile goes

 [root@xuexi ~]# ssh localhost        # ssh远程登录时
root@localhost\'s password:
Last login: Mon Aug 14 05:05:50 2017 from 172.16.10.1
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/profile goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
~/.bash_profile goes

[root@xuexi ~]# bash -l        # 执行带有"--login"选项的login时
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/profile goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
~/.bash_profile goes

[root@xuexi ~]# su -          # su带上"--login"时
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/profile goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
~/.bash_profile goes

[root@xuexi ~]# vim a.sh    # 执行shell脚本时带有"--login"时
#!/bin/bash -l
echo haha

[root@xuexi ~]# ./a.sh 
/etc/profile goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
~/.bash_profile goes
haha

之所以执行shell脚本时没有显示执行 /etc/profile.d/*.sh ，是因为它是非交互式的，根据/etc/profile中的 if [ "${-#*i}" != "$-" ] 判断，它将会把 /etc/profile.d/*.sh 的执行结果重定向到/dev/null中。也就是说，即使是shell脚本(带"--login "选项)，它也加载了所有bash环境配置文件。

②.交互式非登录shell的bash启动时，将读取~/.bashrc，不会读取/etc/profile和~/.bash_profile、~/.bash_login和~/.profile。

因此，交互式非登录shell加载bash环境配置文件的实际过程为下图内方框中所示：

例如，执行不带"--login"的bash命令或su命令时。

[root@xuexi ~]# bash
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes

[root@xuexi ~]# su
/etc/profile.d/*.sh goes
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes

③.非交互式、非登录式shell启动bash时，不会加载前面所说的任何bash环境配置文件，但会搜索变量BASH_ENV，如果搜索到了，则加载其所指定的文件。但并非所有非交互式、非登录式shell启动时都会如此，见情况④。

它就像是这样的语句：

if [ -n "$BASH_ENV" ];then
    . "$BASH_ENV"
fi

几乎执行所有的shell脚本都不会特意带上"--login"选项，因此shell脚本不会加载任何bash环境配置文件，除非手动配置了变量BASH_ENV。

④.远程shell方式启动的bash，它虽然属于非交互、非登录式，但会加载~/.bashrc，所以还会加载/etc/bashrc，由于是非登录式，所以最终还会加载/etc/profile.d/*.sh，只不过因为是非交互式而使得执行的结果全部重定向到了/dev/null中。

如果了解rsync，就知道它有一种远程shell连接方式。所谓的远程shell方式，是指通过网络的方式启动bash并将bash的标准输出关联起来，就像它连接了一个远程的shell守护进程一样。一般由sshd实现这样的连接方式，老版的rshd也一样支持。

事实也确实如此，使用ssh连接但不登录远程主机时(例如只为了执行远程命令)，就是远程shell的方式，但它却是非交互、非登录式的shell。

[root@xuexi ~]# ssh localhost echo haha
root@localhost\'s password:
/etc/bashrc goes
~/.bashrc goes
haha

正如上文所说，它同样加载了 /etc/profile.d/*.sh ，只不过/etc/bashrc中的if判断语句 if [ "$PS1" ]; then 使得非交互式的shell要将执行结果重定向到/dev/null中。