本篇文章参考自：
Linux 也算是用了好几年了吧，Shell（主要是 Bash、Zsh）也一直在用，之前其实看到过交互式 Shell、非交互式 Shell、登录 Shell 的内容，但当时什么都不懂，理解也不深，只是脑子里留下了一个印象而已；
现在无意中又碰到了这个话题，作为一个知识的奴隶，补充一下这方面的知识。

注：实验环境为 - CentOS 7 - Bash

经常看到一个概念 Login Shell 或者叫登录 Shell，但很难从名称理解它的含义，从网上也很少找到详细的解释，今天来整理一下 Login Shell 的概念以及如何区分 Login Shell 和 Non-Login Shell。
先来看看平常我们使用 SSH 协议登录 Linux 服务器时的样子：

Connecting to 10.10.8.137:22...
Connection established.
To escape to local shell, press Ctrl+Alt+].

Last login: Wed Oct 18 21:55:30 2023 from 10.10.8.1
[root@localhost ~]#

可以看到有一个 Last login 的时间和 IP。
这时，有两种命令可以断开 SSH 连接：
- logout：在用户登录 Shell 会话时，用于安全地注销用户并终止该会话。
- exit：退出当前 Shell 环境，并返回到上一级 Shell 或关闭终端会话。

[root@localhost ~]# logout
Connection closed.
Disconnected from remote host(CentOS 7) at 00:28:31.

[root@localhost ~]# exit
logout
Connection closed.
Disconnected from remote host(CentOS 7) at 00:28:49.

可以看到两者的具体作用上有细微差别，比如在使用 bash 命令开启一个子 Shell 时，却不能使用 logout 退出，只能使用 exit：

[root@localhost ~]# bash
[root@localhost ~]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root      52446  52442  0 15:52 pts/1    00:00:00 -bash
root      52486  52446  0 15:52 pts/1    00:00:00 bash
root      52515  52486  0 15:52 pts/1    00:00:00 ps -f
[root@localhost ~]# logout
bash: logout: not login shell: use `exit'

这是为什么？很简单，因为 bash 的子 Shell 是一个 Non-login，对于一个非登录 Shell 来说，这个 Shell 没有用户登录又何来用户登出呢。

在 sudo 命令中有个参数 -i，用于运行一个 Login Shell：

[root@localhost ~]# sudo --help | grep 'login'
  -i, --login                   run login shell as the target user; a command may also be specified
  
[root@localhost ~]# sudo -i echo $0
-bash

在 su 命令中也有类似的参数：

[root@localhost ~]# su --help | grep 'login'
 -, -l, --login                  make the shell a login shell
 
[root@localhost ~]# su - centos7
Last login: Thu Oct 19 00:37:52 CST 2023 on pts/2
[centos7@localhost ~]$ echo $0
-bash

关于 Login Shell 这部分定义，可以从 Bash 手册里看到：

1 2	A login shell is one whose first character of argument zero is a -, or one started with the --login option. # 登录 Shell 是 &0 的第一个字符是 - 或以 ——login 选项开头的 Shell。

可以看到 - 与 --login 两个条件二者取其一。

先看前面半句：first character of argument zero is a -，即一个 Shell 的 argument zero 的第一个字符是个连字符 -。
在这里 argument zero 其实指的是 $0。

注：$0 是 Shell 的一个参数，这个参数保存的是 bash 脚本的名称，bash 初始化的时候会设置 $0 这个变量。

在 bash 中打印一下：

1 2	[root@localhost ~]# echo $0 -bash

可以看到，打印出来脚本名称是 -bash，第一个字符是 -，说明这个是一个 Login Shell。
使用 ps 命令查看进程，也可以看到 bash 的进程名称为 -bash：

[root@localhost ~]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       5586   5578  0 00:32 pts/2    00:00:00 -bash
root       5957   5586  0 00:43 pts/2    00:00:00 ps -f

如果打印出来第一个字符不是 -，例如：

[root@localhost ~]# bash
[root@localhost ~]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       2133   2125  0 20:50 pts/0    00:00:00 -bash
root       2205   2133  0 20:52 pts/0    00:00:00 bash
root       2238   2205  0 20:52 pts/0    00:00:00 ps -f

不过，这也不能说明这不是 Login Shell 还要看后半句。

Shell 启动的时候有 --login 参数，尝试一下：

[root@localhost ~]# bash --login
[root@localhost ~]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       2133   2125  0 20:50 pts/0    00:00:00 -bash
root       2255   2133  0 20:53 pts/0    00:00:00 bash --login
root       2287   2255  0 20:53 pts/0    00:00:00 ps -f
[root@localhost ~]# logout
[root@localhost ~]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       2133   2125  0 20:50 pts/0    00:00:00 -bash
root       2288   2133  0 20:54 pts/0    00:00:00 ps -f

可以使用 logout 命令，用 Docker 试一试：

[root@localhost ~]# docker run -it centos:7 /bin/bash --login
[root@3341ceb0da2a /]# ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root          1      0  0 12:55 pts/0    00:00:00 /bin/bash --login
root         19      1  0 12:55 pts/0    00:00:00 ps -f
[root@3341ceb0da2a /]# logout
[root@localhost ~]#

可以看到，如果带上 --login，那它就是一个 Login shell，可以使用 logout 退出 Shell。

Login Shell（登录 Shell）和 Non-Login Shell（非登录 Shell）是两种不同类型的 Shell 环境，它们在启动时加载的配置文件以及行为方面存在一些区别。
Login Shell（登录 Shell）：
- 当用户登录到系统时，通常会启动一个登录 Shell。
- 登录 Shell 会加载一系列的配置文件，用于设置用户的环境（具体文件在第三章说明）。
Non-Login Shell（非登录 Shell）：
- 当用户在已登录的会话中打开新的终端窗口或启动一个新的 Shell 时，会使用非登录 Shell。
- 非登录 Shell 通常是为了执行用户的命令而启动的，不需要执行登录过程的设置。
- 非登录 Shell 也会加载一系列的配置文件，用于设置用户的环境（具体文件在第三章说明）。

Interactive & Non-Interactive

交互模式就是在终端上执行，Shell 等待你的输入，并且立即解释执行你提交的命令。
这种模式被称作交互式，是因为 Shell 与用户进行交互。
这种模式也是大多数用户非常熟悉的：登录、执行一些命令、退出，当你退出后，Shell 也终止了。

注：通常来说，Login Shell 都是 Interactive Shell。

同理，Shell 也可以运行在另外一种模式：非交互式模式。
非交互模式以 Shell Script（非交互）方式执行。
在这种模式下，Shell 不与你进行交互，而是读取存放在文件中的命令，并且依此解释执行它们。
当它读到文件的结尾 Shell 也就终止了。

Interactive Shell

关于 Interactive Shell 这部分定义，可以从 Bash 手册里看到：

1
2

An  interactive  Shell  is  one started without non‐option arguments (unless -s is specified) and without the -c option,  whose  standard input  and  error  are both connected to terminals (as determined by isatty(3)), or one started with the -i option.  PS1 is  set  and  $- includes  i  if  bash  is  interactive, allowing a Shell script or a startup file to test this state.
# 一个交互式 Shell 是在没有非选项参数（除非指定了 -s 选项）和 -c 选项的情况下启动的 Shell，其标准输入和错误都连接到终端，或者使用 -i 选项启动的Shell。如果 bash 是交互式的，PS1 被设置并且 $- 包含 i，允许 Shell 脚本或启动文件测试此状态。

上面那句话出现了一个单词：non‐option arguments（非选项参数），这是什么？

option & argument

在 Linux 中，命令行使用空格分割为一个个的 argument，例如：

以上图为例，命令执行时，在 ls 脚本的内部，可以使用 $0 来获取到 ls 这个字符串。
同理，$1 可以获取到 -l，使用 $2 来获取到 -a 选项等等。
arguments 就是 $0、$1、$2、…，以空格分割命令行后的每个部分。
像 -l 和 -a 这种可以改变 ls 命令的行为的，叫做选项（即 option），它们一般会被写在命令使用文档中：

那非选项参数是哪个？
- 上述命令中参数 /path/to/folder 既不是 -l 选项的值，也不是 -a 选项的值，它不属于任何一个 option，所以它是一个 non-option arguments。

Interactive Shell 条件一

看下手册里面的几个单词：PS1 is set，这个 PS1 是啥？
- $PS1 用于自定义命令提示符的外观和内容，以便增强 Shell 的可视化和交互性。
说明是个 Interactive Shell 的话，变量 $PS1 应该是有输出值的：

1 2	[root@localhost ~]# echo $PS1 [\u@\h \W]\$

使用 bash 命令的 -c 选项来执行上述命令：

注：bash -c 是在当前 Shell 进程中启动一个新的 Bash 子进程，并在该子进程中执行指定的命令或脚本。

1 2	[root@localhost ~]# bash -c "echo \$PS1"

可以理解为，执行 bash -c "echo \$PS1" 命令的时候，实际上由当前 Shell 启动了一个非交互式 Shell，然后让这个非交互式去执行 echo $PS1 命令。

Interactive Shell 条件二

再看下手册里面的几个单词：$- includes i，这个 $- 又是个啥？
- $- 是一个特殊变量，用于表示当前 Shell 的选项和状态。
- 当 Bash Shell 是交互式的时候，$- 会包含字母 i，表示 Shell 是交互式的。
说明是个 Interactive Shell 的话，变量 $- 的输出值应该包含 i：

1 2	[root@localhost ~]# echo $- himBH

使用 bash 命令的 -c 选项来执行上述命令：

1 2	[root@localhost ~]# bash -c 'echo $-' hBc

Interactive Shell 条件三

前面已知了两个条件，还有一个容易被忽略的非选项参数。
既然已经知道了 non-option arguments 的含义，我们来简单验证一下：

[root@localhost ~]# cat demo
#!/bin/bash
echo $-
[root@localhost ~]# bash demo
hB
[root@localhost ~]# bash
[root@localhost ~]# echo $-
himBH

还可以使用 bash -i 进行交互式 Shell 创建：

1 2	[root@localhost ~]# bash -i demo himB

注：bash -i 是在当前 Shell 进程中启动一个新的 Bash 子进程，并使该子进程成为一个交互式 Shell。

总结

\	Interactive Shell	Non-Interactive Shell
`$PS1`	`$PS1` 值为空只表示没有设置命令提示符，但并不足以确定 `Shell` 的交互性。但 `$PS1` 存在一定可认为当前 `Shell` 是一个交互式 `Shell`。	当前 `Shell` 是非交互式的，`$PS1` 的值一定为空。
`$-`	如果 `$-` 的值包含字母 `i`，那么当前 `Shell` 是一个交互式 `Shell`。	如果 `$-` 的值不包含字母 `i`，那么当前 `Shell` 是一个非交互式 `Shell`。
`Non-argument`（排除 `-i` 参数）	没有非选项参数	有非选项参数
`-i`、`-c`	`-i`：开启一个交互式的子 `Shell` 去执行命令	`-c`：开启一个非交互式的子 `Shell` 去执行命令

Linux Bash Env-Conf

这里我们可以想一个问题，以前我想的少，现在想得多了：

Linux 的环境配置文件包括 /etc/profile、~/bash_profile、~/.bashrc 等，它们通常会在用户登录时被执行，这些配置文件是每次登录都会调用吗？
为什么有时候 /etc/profile 没有生效？这些配置文件的执行顺序是怎么样的？

注：这里主要基于 Bash，其他 Shell 可能不适用。

Bash 配置文件调用逻辑

可以参考大佬的一张图：

总结一下就是：
- 如果一个 Shell 是 Login Shell 时，/etc/profile 会被调用，随后按顺序查找 ~/.bash_profile、~/.bash_login、~/.profile，并执行最先找到的一个。
- 如果是交互式的 Non-Login Shell，则会调用 ~/.bashrc。
- 如果是非交互式的 Non-Login Shell，则会执行环境变量 $BASH_ENV 中的脚本（如果存在，~~我也没有实践过~~）。

特殊情况

当然，凡是无绝对，上面这些被调用的脚本可能去调用其它脚本。
例如：/etc/profile 可能去调用 /etc/profile.d/ 目录中的脚本。
在 CentOS 中 ~/.bash_profile 会调用 ~/.bashrc，查看下代码：

[root@localhost ~]# head -n 6 ~/.bash_profile 
# .bash_profile

# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
	. ~/.bashrc
fi

所以在 CentOS 中，Login Shell 的配置文件加载是这样的：
- /etc/profile
- ~/.bash_profile
- ~/.bashrc
启动 Shell 时可以使用 --noprofile、--norc 等选项使 Shell 不去调用对应的配置文件或者指定调用的配置文件，很少用到不展开讨论。
如果启动 Shell 时使用 sh 命令（sh 是 /bin/bash 的一个软链接）情况又不同，如下：