Linux执行文件是系统操作的核心功能之一,涉及文件权限、路径解析、解释器调用等多个层面，要理解Linux如何执行文件，需从执行前提、具体方式、底层机制及环境配置等多角度分析，本文将详细展开说明。
执行文件的前提条件
Linux系统中并非所有文件都能直接执行,需满足两个核心前提：文件权限和文件类型。
文件权限：可执行权限（x位）
Linux通过文件权限位控制用户对文件的操作,可执行权限”（Execute，x位）是文件执行的必要条件，通过ls -l命令可查看文件权限，
$ ls -l script.sh -rw-r--r-- 1 user user 123 Oct 20 10:30 script.sh
上述输出显示script.sh仅有读写权限（rw-r–r–），无执行权限（-），因此直接执行会报错“Permission denied”，需通过chmod命令添加可执行权限：
- 符号法：
chmod +x script.sh（为所有者、组用户、其他用户添加x位） - 数字法：
chmod 755 script.sh（所有者rwx，组用户rx，其他用户rx）
添加权限后,文件权限变为-rwxr-xr-x，此时才具备执行基础。
文件类型：普通文件与可执行文件
Linux下可执行的文件类型主要包括两类：二进制可执行文件（如/bin/ls、/usr/bin/python）和脚本文件（如Shell脚本、Python脚本）。
- 二进制可执行文件：由编译器将源代码编译成的机器码文件（如ELF格式），内核可直接加载执行。
- 脚本文件：包含文本命令的文件（如Shell脚本），需通过解释器（如bash、python）逐行解析执行，因此脚本文件首行需指定解释器路径（称为“shebang”），
#!/bin/bash # 指定使用bash解释器 echo "Hello, Linux!"
通过file命令可查看文件类型，
$ file /bin/ls /bin/ls: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, ... # 二进制可执行文件 $ file script.sh script.sh: Bourne-Again shell script, ASCII text executable # 脚本文件
Linux执行文件的主要方式
根据文件类型和执行场景,Linux提供了多种执行文件的方式，以下分类说明：
直接执行二进制文件或带shebang的脚本
若文件具备可执行权限且是二进制文件或带有正确shebang的脚本,可通过绝对路径或相对路径直接执行：
- 绝对路径：从根目录（/）开始的完整路径，如
/home/user/script.sh，无歧义但输入较长。 - 相对路径：基于当前目录的路径，如
./script.sh（表示当前目录），需注意当前目录可能不在PATH环境变量中（出于安全考虑，当前目录通常不在PATH中，因此需显式指定）。
示例：
$ ./script.sh # 执行当前目录下的脚本 Hello, Linux!
通过解释器执行脚本
若脚本未设置shebang或需指定特定解释器,可通过“解释器+脚本路径”的方式执行，此时无需脚本具备可执行权限（但需有读取权限），常见场景：
- Shell脚本：
bash script.sh或sh script.sh（使用bash/sh解释器） - Python脚本：
python3 script.py（使用python3解释器） - Perl脚本：
perl script.pl
示例：
$ bash script.sh # 即使script.sh无x位，也可通过bash执行 Hello, Linux!
使用source或点（）命令：在当前Shell中执行
source命令（或点）与直接执行的区别在于：前者在当前Shell进程中执行脚本，后者在子Shell进程中执行。source执行的脚本会修改当前Shell的环境变量、函数等，而直接执行不会。
格式：source 脚本路径或. 脚本路径
示例：
$ echo $PATH # 查看当前PATH /usr/local/bin:/usr/bin:/bin $ source ~/.bashrc # 执行bashrc，可能修改PATH（如添加新路径） $ echo $PATH # PATH可能已变化
使用exec命令：替换当前Shell进程
exec命令执行文件时，会用该文件进程完全替换当前Shell进程，执行后原Shell进程终止，无法返回，常用于脚本中替换当前进程（如启动新服务）。
格式：exec 文件路径
示例：
$ bash # 启动子Shell $ exec ls # 执行ls，执行后当前Shell进程被ls替换，直接返回终端，无法再执行后续命令
后台执行：释放终端
若需在后台执行文件（避免阻塞终端），可在命令末尾加&符号，此时进程会以“作业”形式在后台运行，终端可继续输入其他命令。
格式：文件路径 &
示例：
$ ./long_running_script.sh & # 后台执行脚本 [1] 12345 # 返回作业ID和进程ID $ # 终端可继续执行其他命令
使用nohup：忽略挂起信号，持续运行
通过nohup（no hang up）执行的文件，会忽略SIGHUP信号（终端关闭时系统发送的挂起信号），即使关闭终端，程序仍会在后台继续运行，输出默认会重定向到nohup.out文件。
格式：nohup 文件路径 &
示例：
$ nohup ./server.sh & # 后台执行server.sh，忽略终端关闭影响 [1] 12346 $ nohup: appending output to 'nohup.out' # 输出写入nohup.out
通过cron定时执行
若需周期性执行文件（如每日备份），可使用cron定时任务，通过crontab -e编辑任务规则，格式为“分 时 日 月 周 命令”。
示例：
$ crontab -e # 编辑当前用户的crontab # 添加以下内容：每天凌晨2点执行backup.sh 0 2 * * * /home/user/backup.sh
环境变量PATH：系统如何查找可执行文件
当用户输入命令（如ls）时，Linux系统会在PATH环境变量指定的目录列表中顺序查找可执行文件。PATH是一个由冒号（:）分隔的路径字符串，可通过echo $PATH查看：
$ echo $PATH /usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
若可执行文件不在PATH目录中，需通过绝对路径或相对路径执行（如./script.sh），若需让自定义脚本可全局执行，可将脚本移动到PATH中的目录（如/usr/local/bin），或将脚本所在目录添加到PATH：
$ export PATH=$PATH:/home/user/my_scripts # 临时添加（仅当前Shell有效） $ echo 'export PATH=$PATH:/home/user/my_scripts' >> ~/.bashrc # 永久添加（需重启Shell或source ~/.bashrc）
Linux执行文件的底层机制
二进制文件的执行
Linux下的二进制可执行文件通常为ELF（Executable and Linkable Format）格式，内核通过以下步骤执行：
- 加载ELF头部信息,验证文件格式合法性；
- 根据头部信息分配内存空间,加载代码段（.text）和数据段（.data）；
- 动态链接器（如ld-linux.so）解析依赖的共享库（如libc.so），完成符号绑定；
- 跳转到程序的入口地址（如
_start），开始执行代码。
脚本文件的执行
脚本文件的执行依赖解释器,流程如下：
- 内核检查文件首行是否为shebang（如
#!/bin/bash），若存在，则提取解释器路径（/bin/bash），并将脚本路径作为参数传递给解释器； - 解释器启动子进程,读取脚本内容，逐行解析并执行命令（如bash执行Shell命令，python执行Python代码）；
- 执行完成后,解释器进程退出，返回结果给父进程。
不同执行方式的对比
| 执行方式 | 命令格式 | 是否需x权限 | 是否启动子Shell | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 直接执行（路径） | ./script.sh |
是 | 是 | 执行二进制文件或带shebang的脚本 |
| 解释器执行 | bash script.sh |
否 | 是 | 指定解释器或脚本无x权限时 |
source/执行 |
source script.sh |
否 | 否 | 修改当前Shell环境变量 |
exec执行 |
exec script.sh |
是 | 替换当前Shell | 替换当前进程（如启动服务） |
| 后台执行 | script.sh & |
是 | 是 | 长时间运行任务，释放终端 |
nohup执行 |
nohup script.sh & |
是 | 是 | 需忽略终端关闭影响的后台任务 |
cron定时执行 |
0 2 * * * script.sh |
是 | 是 | 周期性任务（如备份、日志清理） |
相关问答FAQs
Q1：为什么有些Linux命令可以直接执行（如ls），而有些需要加路径（如./script.sh）？
A：Linux系统在执行命令时，会按照PATH环境变量中指定的目录顺序查找可执行文件。ls命令位于/bin目录（默认在PATH中），因此系统可直接找到并执行；而script.sh位于当前目录（），出于安全考虑，当前目录通常不在PATH中，因此需显式指定（当前目录）才能执行，若需让script.sh全局可执行，可将其移动到PATH中的目录（如/usr/local/bin）或将其所在目录添加到PATH。
Q2：执行.sh脚本时提示“bad interpreter: No such file or directory”，是什么原因？如何解决？
A：该错误通常由以下两个原因导致：
- shebang路径错误：脚本首行的shebang（如
#!/bin/bash）指定的解释器路径不存在（如系统中bash实际位于/usr/bin/bash，但写成了/bin/bash），可通过which bash查看解释器的实际路径，并修改shebang行。 - 文件格式问题：脚本文件在Windows下编辑时，换行符为
rn（CRLF），而Linux要求换行符为n（LF），可通过dos2unix工具转换格式：dos2unix script.sh（需先安装dos2unix工具：sudo apt install dos2unix或sudo yum install dos2unix）。
解决后,重新执行脚本即可。
原创文章，发布者：酷番叔，转转请注明出处：https://cloud.kd.cn/ask/30867.html
