bash的startup文件

Linux shell是用户与Linux系统进行交互的媒介，而bash作为目前Linux系统中最常用的shell，它支持的startup文件也并不单一，甚至容易让人感到费解。本文以CentOS7系统为例，对bash的startup文件进行一些必要的梳理和总结。

根据bash手册上的描述：

• /etc/profile 
  The systemwide initialization file, executed for login shells
• /etc/bash.bash_logout 
  The systemwide login shell cleanup file, executed when a login shell exits
• ~/.bash_profile 
  The personal initialization file, executed for login shells
• ~/.bashrc 
  The individual per-interactive-shell startup file
• ~/.bash_logout 
  The individual login shell cleanup file, executed when a login shell exits

此外，bash还支持~/.bash_login和~/.profile文件，作为对其他shell的兼容，它们与~/.bash_profile文件的作用是相同的。

备注：Debian系统会使用~/.profile文件取代~/.bash_profile文件，因此在相关细节上，会与CentOS略有不同。

“profile”与“rc”系列

通过名字的不同，我们可以直观地将startup文件分为“profile”与“rc”两个系列，其实他们的功能都很类似，但是使用的场景不同，这也是大家最容易忽略的地方。

所谓的不同场景，其实就是shell的运行模式。我们知道运行中的bash有“交互”和“登陆”两种属性，而执行“profile”系列还是“rc”系列，就与shell的这两个属性有关。

关于bash的运行模式，请参见我的另一篇博客： 
《关于“交互式-非交互式”与“登录-非登陆”shell的总结》

原理上讲，“登陆shell”启动时会加载“profile”系列的startup文件，而“交互式非登陆shell”启动时会加载“rc”系列的startup文件。

“profile”系列的执行场景

根据bash手册上的描述：

When bash is invoked as an interactive login shell, or as a non-interactive shell with the --login option, it first reads and executes commands from the file /etc/profile, if that file exists. After reading that file, it looks for ~/.bash_profile, ~/.bash_login, and ~/.profile, in that order, and reads and executes commands from the first one that exists and is readable. The --noprofile option may be used when the shell is started to inhibit this behavior. 
When a login shell exits, bash reads and executes commands from the files ~/.bash_logout and /etc/bash.bash_logout, if the files exists.

“profile”系列的代表文件为~/.bash_profile，它用于“登录shell”的环境加载，这个“登录shell”既可以是“交互式”的，也可以是“非交互式”的。

通过--noprofile选项可以阻止系统加载“profile”系列的startup文件。

交互式登陆shell

对于交互式的登陆shell而言，CentOS规定了startup文件的加载顺序如下：

登陆过程： 
1. 读取并执行/etc/profile文件； 
2. 读取并执行~/.bash_profile文件； 
- 若文件不存在，则读取并执行~/.bash_login文件； 
- 若文件不存在，则读取并执行~/.profile文件；

登出过程： 
1. 读取并执行~/.bash_logout文件； 
2. 读取并执行/etc/bash.bash_logout文件；

为了完成实验，我新建了一些系统默认没有提供的startup文件，例如/etc/bash.bash_logout。然后在每个文件中打印了文件名，并将它们之间的显式调用语句注释掉，例如~/.bash_profile对~/.bashrc的显式调用。

“交互式登陆shell”的实验结果如下：

[root@localhost ~]# su - chen

Last login: Tue Apr 18 17:15:08 CST 2017 from 192.168.161.1 on pts/2

execute /etc/profile

execute ~/.bash_profile

-bash-4.2$ exit

logout

execute ~/.bash_logout

execute /etc/bash.bash_logout

[root@localhost ~]# 

我们看到，因为执行了~/.bash_profile文件，所以优先级更低的~/.bash_login和~/.profile文件并没有被执行。 
我们可以删除~/.bash_profile和~/.bash_login文件，这样系统就会找到并执行~/.profile文件：

[root@localhost ~]# mv /home/chen/.bash_profile /home/chen/.bash_profile.bak

[root@localhost ~]# mv /home/chen/.bash_login /home/chen/.bash_login.bak

[root@localhost ~]# su - chen

Last login: Tue Apr 18 17:27:21 CST 2017 on pts/1

execute /etc/profile

execute ~/.profile

-bash-4.2$ exit

logout

execute ~/.bash_logout

execute /etc/bash.bash_logout

[root@localhost ~]# 

非交互式登陆shell

对于非交互式的登陆shell而言，CentOS规定了startup文件的加载顺序如下：

登陆过程： 
1. 读取并执行/etc/profile文件； 
2. 读取并执行~/.bash_profile文件； 
- 若文件不存在，则读取并执行~/.bash_login文件； 
- 若文件不存在，则读取并执行~/.profile文件；

我们注意到，与“交互式登陆shell”相比，“非交互式登陆shell”并没有登出的过程，实验也证实了这一点：

-bash-4.2$ bash --login -c "uname -r"

execute /etc/profile

execute ~/.bash_profile

3.10.0-514.el7.x86_64

-bash-4.2$     # 此时非交互式shell已退出

“rc”系列的执行场景

根据bash手册上的描述：

When an interactive shell that is not a login shell is started, bash reads and executes commands from ~/.bashrc, if that file exists. This may be inhibited by using the --norc option. The --rcfile file option will force bash to read and execute commands from file instead of ~/.bashrc.

“rc”系列的代表文件为~/.bashrc，它用于“交互式非登录shell”的环境加载。

通过--norc选项可以阻止系统加载“rc”系列的startup文件；通过--rcfile选项可以使用指定的文件替代系统默认的~/.bashrc文件。

交互式非登陆shell

对于交互式的非登陆shell而言，CentOS规定了startup文件的加载顺序如下： 
1. 读取并执行~/.bashrc或--rcfile选项指定的文件

这里需要说明，其实“rc”系列startup文件还包括/etc/bashrc。但是系统并不直接调用这个文件，而是通过~/.bashrc文件显式地调用它。

为了完成实验，我在每个startup文件中打印了文件名，并将它们之间的显式调用语句注释掉，例如~/.bashrc对/etc/bashrc的显式调用。

“交互式非登陆shell”的实验结果如下：

[root@localhost ~]# su chen

execute ~/.bashrc

bash-4.2$ exit

exit

[root@localhost ~]# 

startup文件的默认调用关系

细心的用户会发现，startup文件的加载并不像上面所述的那样简单。这是因为在CentOS中，startup文件之间还存在着默认的显式调用关系，它们是： 
1. ~/.bash_profile显式调用~/.bashrc文件； 
2. ~/.bashrc显式调用/etc/bashrc文件；

再看startup文件

分别打开/etc/profile和/etc/bashrc两个文件，我们可以看到：

[root@localhost ~]# head /etc/profile

# /etc/profile

# System wide environment and startup programs, for login setup

# Functions and aliases go in /etc/bashrc

# It's NOT a good idea to change this file unless you know what you

# are doing. It's much better to create a custom.sh shell script in

# /etc/profile.d/ to make custom changes to your environment, as this

# will prevent the need for merging in future updates.

[root@localhost ~]# head /etc/bashrc

# /etc/bashrc

# System wide functions and aliases

# Environment stuff goes in /etc/profile

# It's NOT a good idea to change this file unless you know what you

# are doing. It's much better to create a custom.sh shell script in

# /etc/profile.d/ to make custom changes to your environment, as this

# will prevent the need for merging in future updates.

由此可见，“profile”系列文件的主要目的在于为“登录shell”设置环境变量和启动程序；而“rc”系列文件的主要目的在于设置功能和别名。

顺便提一句，Linux中“rc”是英文“run command”的缩写，表示文件中存放需要执行的命令。其实这也非常符合逻辑，设置功能就要执行shopt命令，而设置别名要执行alias命令。与“rc”系列互补，“profile”系列用来设置环境变量，它不会去调用这两个命令，但却经常需要使用export语句。不信你可以看一看这两个文件。

另外值得一提的是，这两个文件同时提到了一个位置：/etc/profile.d目录。这个目录用于存放个性化配置脚本，你可以把自己需要的全局配置放入以.sh结尾的文件中，系统在执行/etc/profile和/etc/bashrc文件时，都会择机调用它们。这样做最大的好处是便于维护，而且相对更加安全。

这些文件的编写方法，可以参考目录下已有的文件：

[root@localhost ~]# ls /etc/profile.d/*.sh

/etc/profile.d/256term.sh    /etc/profile.d/colorls.sh  /etc/profile.d/less.sh

/etc/profile.d/colorgrep.sh  /etc/profile.d/lang.sh     /etc/profile.d/which2.sh

总结

对于“登录shell”而言，“交互式”执行“登陆”和“登出”相关的“profile”系列startup文件，“非交互式”只执行“登陆”相关的“profile”系列startup文件；对于“非登陆shell”而言，“交互式”执行“rc”系列的startup文件，而“非交互式”执行的配置文件由环境变量BASH_ENV指定。

Linux中startup文件区分全局和个人：全局startup文件放在/etc目录下，用于设置所有用户共同的配置，除非你清楚地知道你在做的事情，否则不要轻易改动它们；个人startup文件放在~目录下，用于设置某个用户的个性化配置。

~/.bash_profile会显式调用~/.bashrc文件，而~/.bashrc又会显式调用/etc/bashrc文件，这是为了让所有交互式界面看起来一样。无论你是从远程登录（登陆shell），还是从图形界面打开终端（非登陆shell），你都拥有相同的提示符，因为环境变量PS1在/etc/bashrc文件中被统一设置过。

下面我来对startup文件进行一个完整的总结：

startup文件	交互登陆	非交互登陆	交互非登陆	非交互非登陆
/etc/profile	直接执行1	直接执行1	-	-
~/.bash_profile	直接执行2	直接执行2	-	-
~/.bash_login	条件执行2	条件执行2	-	-
~/.profile	条件执行2	条件执行2	-	-
~/.bash_logout	直接执行3	不执行	-	-
/etc/bash.bash_logout	直接执行4	不执行	-	-
~/.bashrc	引用执行2.1	引用执行2.1	直接执行1	-
/etc/bashrc	引用执行2.2	引用执行2.2	引用执行1.1	-

备注： 
1. “直接执行”表示此文件被系统直接调用，它的执行是无条件的； 
2. “条件执行”表示此文件被系统调用是有先决条件的（没有优先级更高的文件可用）； 
3. “引用执行”表示此文件不是被系统直接调用的，而是被其他文件显式调用的； 
4. 后面的数字表示文件被调用的顺序，数字越大调用越靠后； 
5. “非交互非登陆”shell的配置文件可以由BASH_ENV环境变量指定；

最后我想说的是，知道startup文件何时被执行并不是关键，关键是要理解自己的情况应该去修改哪个startup文件。

如果你想对bash的功能进行设置或者是定义一些别名，推荐你修改~/.bashrc文件，这样无论你以何种方式打开shell，你的配置都会生效。而如果你要更改一些环境变量，推荐你修改~/.bash_profile文件，因为考虑到shell的继承特性，这些更改确实只应该被执行一次（而不是多次）。针对所有用户进行全局设置，推荐你在/etc/profile.d目录下添加以.sh结尾的文件，而不是去修改全局startup文件。