在 Shell 脚本中跟踪调试命令的执行

shell 脚本调试系列

本系列的前面部分清晰地阐明了另外两种 shell 脚本调试模式：详细模式和语法检查模式，并用易于理解的例子展示了如何在这些模式下启用 shell 脚本调试。

Linux 中启用 Shell 脚本的调试模式

在 Shell 脚本中执行语法检查调试模式

在 Shell 脚本中跟踪调试命令的执行

概述

shell 跟踪简单的来说就是跟踪 shell 脚本中的命令的执行。要打开 shell 跟踪，请使用 -x 调试选项。

这会让 shell 在终端上显示所有执行的命令及其参数。

终端版本

[xgj@entel2 ~]$ lsb_release -a
LSB Version:    :base-4.0-amd64:base-4.0-noarch:core-4.0-amd64:core-4.0-noarch:graphics-4.0-amd64:graphics-4.0-noarch:printing-4.0-amd64:printing-4.0-noarch
Distributor ID: CentOS
Description:    CentOS release 6.5 (Final)
Release:    6.5
Codename:   Final
[xgj@entel2 ~]$

我们将使用下面的 sys_info.sh shell 脚本，它会简要地打印出你的系统日期和时间、登录的用户数和系统的运行时间。不过，脚本中包含我们需要查找和更正的语法错误。

#!/bin/bash
# script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`

check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
}

print_sys_info(){
echo "System Time    : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime  : $UPTIME"
}

check_root
print_sys_info
exit 0

注： 在Linux中可以通过 $UID获取 当前用户的id ，root用户的uid 为0

保存文件并执行脚本。脚本只能用 root 用户运行，因此如下使用 sudo 命令运行：

让普通用户xgj具有root的所有权限

执行vim /etc/sudoers之后，可以看见缺省只有一条配置：

root ALL=(ALL) ALL

那么你就在下边再加一条配置：

xgj ALL=(ALL) ALL

这样，普通用户xgj 就能够执行root权限的所有命令

[xgj@entel2 shells]$  chmod +x sys_info.sh
[xgj@entel2 shells]$ sudo /bin/bash -x sys_info.sh

从上面的输出我们可以观察到，首先执行命令，然后其输出做为一个变量的值。

例如，先执行 date，其输出做为变量 DATE 的值。

我们可以执行语法检查来只显示其中的语法错误，如下所示：

$ sudo bash -n sys_info.sh

如果我们审视这个 shell 脚本，我们就会发现 if 语句缺少了封闭条件的 fi 关键字。因此，让我们加上它，新的脚本应该看起来像这样：

#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
print_sys_info(){
echo "System Time    : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime  : $UPTIME"
}
check_root
print_sys_info
exit 0

再次保存文件并以 root 执行，同时做语法检查：

$ sudo bash -n sys_info.sh

再一次检查语法。

$ sudo bash -n sys_info.sh

上面的命令不会产生任何输出，因为我们的脚本语法上正确。我们也可以再次跟踪脚本执行，它应该工作得很好：

$ sudo /bin/bash -x sys_info.sh

现在运行脚本。

$ sudo ./sys_info.sh

shell 跟踪执行的重要性

hell 脚本跟踪可以帮助我们识别语法错误，更重要的是识别逻辑错误。例如，在 sys_info.sh shell 脚本中的 check_root 函数，它用于确定用户是否为 root，因为脚本只允许由超级用户执行。

check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}

这里的check_root由 if 语句表达式

["$ UID" -ne "$ ROOT_ID"]

控制的，一旦我们不使用合适的数字运算符（示例中为 -ne，这意味着不相等），我们最终可能会出一个逻辑错误。

假设我们使用 -eq （意思是等于），这将允许任何系统用户以及 root 用户运行脚本，因此是一个逻辑错误。

check_root(){
if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}

注意：我们在本系列开头介绍过，set 这个 shell 内置命令可以在 shell 脚本的特定部分激活调试。

因此，下面的行将帮助我们通过跟踪脚本的执行在其中找到这个逻辑错误：

具有逻辑错误的脚本：

#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
print_sys_info(){
echo "System Time    : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime  : $UPTIME"
}
#turning on and off debugging of check_root function
set -x
check_root
set +x
print_sys_info
exit 0

保存文件并调用脚本，在输出中，我们可以看到一个普通系统用户可以在未 sudo 的情况下运行脚本。 这是因为 USER_ID 的值为 502，不等于为 0 的 root 的 ROOT_ID 。

$ ./sys_info.sh