曾海蘋

關鍵詞：Shell Script編程；計算機運維；國產操作系統

1 背景與概述

隨著國家對加快發展自主可控戰略高新技術和重要領域關鍵核心技術決策的提出，中國涌現出了像深度系統、中標麒麟、紅旗、UOS 操作系統等一大批優秀的國產操作系統[1]。基于中華民族偉大復興的戰略全局和世界百年未有之大變局“兩個大局”，立足“兩個一百年”奮斗目標的歷史交匯期，國際形勢日益復雜，為了規避在科學技術上被“卡脖子”，甚至“捅刀子”的安全風險，我國教育、金融等關系到國計民生的行業正在逐步推進使用自主可控的國芯電腦取代以往使用的“Windows + Intel”架構電腦。電腦運維部門看重國芯電腦的穩定性、安全性，以及維護上的靈活性，讓轄內用戶多年來在“Windows + Intel”架構電腦上形成的使用習慣可以平穩過渡到國芯電腦上。

2 統信UOS 系統與Shell Script

Linux 作為高效、安全的操作系統，主要以服務器為服務平臺，屬于現階段服務器應用的主流[2]。近年來，聯想、華為、方正等國內廠商陸續推出使用Linux 內核操作系統的電腦，例如，國芯電腦中頗受用戶歡迎的聯想昭陽N4620Z系列筆記本電腦，采用國產的兆芯開先KX-6000CPU 芯片[3]，其操作系統為統信UOS 系統。統信操作系統UOS（Unity Operating Sys?tem，簡稱統信UOS /UOS 操作系統）是一款流暢方便、安全可靠、軟件生態相對完善的中文國產操作系統[4]。它是統信軟件技術有限公司、深之度科技等聯合開發的一款基于Linux內核的國產操作系統。Shell是該操作系統的用戶界面，作為用戶和內核間接口的程序，它允許用戶向操作系統輸入需要執行的命令，并把命令送入內核去執行。

Shell 有自己的編程語言——Shell Script[5]（Script 是“腳本”的意思），它有點像早期MS-DOS年代的批處理文件（.bat） ，把一系列命令以一定的語法表達出來，成為運維工程師自動化管理的好幫手。ShellScript大多是簡明的文本，語法也相當親和，不但簡單易學，而且支持跨平臺使用，通用于各種基于Linux內核的操作系統，如同為國產操作系統的銀河麒麟（KylinOS） 。

3 運維工作中遇到的問題與解決方法

統信操作系統提供了美觀簡潔的人機交互圖像界面，相對于已有數十年歷史的Windows系統來說，用戶遇到的問題是使用上的不習慣，運維部門則缺少唾手可得的解決用戶問題的工具。在實際工作中遇到的問題，通過運維工程師的思考與探索，均可通過Shell Script編程，為用戶提供高效便捷的解決方案。

3.1 如何快速獲取本機網絡信息

當運維工程師接到用戶報障電話的時候，一般都要詢問用戶電腦的本機網絡信息（如主機名和IP地址），通過這些信息去查閱用戶電腦軟硬件配置和安全控制軟件相關狀態等，然后根據這些信息去定位故障原因，給出解決方案，或者通過遠程工具軟件登錄到使用該IP地址的電腦上，查看故障現象，解決用戶問題。如果用戶本身是IT相關的技術人員，可以進入操作系統的終端模式，通過輸入ifconfig命令獲取網絡信息，但對大多數普通用戶而言，這個方法過于復雜。工程師可在ifconfig命令的基礎上，用Shell Script編程來獲取所需要的信息，形成一個專門顯示主機名和IP 地址的腳本給用戶運行，如：圖1的腳本，用grep令去查找過濾ifconfig 命令輸出的文本，得到ip 地址，用hostname命令得到主機名，然后用notify命令在屏幕上彈出窗口顯示二者的信息。

3.2 清理瀏覽器緩存

辦公自動化（Office Automation，簡稱OA） 等各類管理系統，多采用B/S架構（Browser/Server，瀏覽器/服務器模式），其Browser就是指用戶電腦中的瀏覽器。瀏覽器作為用戶日常工作中使用頻率最高的電腦軟件，其數據緩存模式大大加快了系統的瀏覽速度，優化了使用者的感受。但是，在出現網絡堵塞、通信開銷無法滿足等輕微故障，且應用程序的防呆性設計有所欠缺的時候，在緩存中的不完整或出錯的文件會導致瀏覽器端出現系統顯示錯亂、點擊按鈕無反應等故障，讓用戶無法繼續工作。

此時，一般通過手工清理瀏覽器緩存后重啟瀏覽器即可解決問題。但是，正如上述第一點那樣，讓非IT用戶去操作清理緩存步驟較為復雜。而通過編寫一個Shell Script，能讓用戶一鍵運行，快速解決問題。如圖2所示，先用grep命令對報告當前所有進程狀態的ps -ef命令輸出的文本做查找過濾，得到瀏覽器的進程號后，關閉瀏覽器；然后以刪除目錄文件的方式清理瀏覽器緩存；最后彈出窗口告知用戶“清理完畢”并重新打開瀏覽器，讓用戶繼續工作。

3.3 筆記本電腦的無線Wi-Fi 無法啟動

相對于臺式機，筆記本電腦具有功耗低、內置電池、輕巧便攜等優點，在移動辦公方面有需求的用戶通常會選擇筆記本電腦。無論是Windows系統的筆記本電腦還是統信UOS系統的筆記本電腦，在有線網絡切換到無線網絡的時候，會偶發無線網絡無法啟動的情況，具體表現為屏幕右下角的Wi-Fi圖標不出現。

同理，此時運維工程師指導用戶進入網絡管理畫面，用鼠標點擊重啟無線網卡，就可以解決問題，但這樣會耗費用戶和運維工程師的時間。通過編寫一個能讓用戶一鍵運行的Shell Script，可使無線網絡快速恢復正常工作。如圖3，腳本調用網絡管理命令nmcli 修復無線網絡，之后判斷該命令是否運行成功，并彈出窗口告知用戶。

3.4 桌面圖標失效

統信UOS系統的應用程序在安裝成功后，一般會在硬盤的用戶主目錄下建立存放本地應用配置數據和緩存的子目錄，并在用戶打開使用應用程序的時候，實時修改這些子目錄里面的文件。如“.cache”和“.local/share”。當數據傳輸堵塞等原因造成這些文件出錯的時候，應用程序就可能運行不起來，通常故障表現為“用戶雙擊桌面圖標失效”。解決這個故障的辦法就是手動清空這兩個子目錄，讓應用程序在下次打開的時候再次建立正確的文件。如圖4的腳本，以郵箱應用軟件為例，通過“rm -rf”命令，清空“.cache”和“.local/share”里面郵箱子目錄的內容，修復桌面郵箱圖標無法正常打開的故障。

4 進階探討

4.1 Shell Script 的整合

在用戶遇到問題的時候，通過各種途徑聯系上運維工程師，工程師診斷問題后為用戶提供解決方案，最后問題得到解決，用戶恢復正常工作。這個過程是被動且耗時的。

為了進一步提高工作效率，可以把若干常見問題的解決腳本整合在一起，命名為“IT工具集”。在初始安裝系統的時候推送到用戶桌面，并向用戶宣導：“遇到電腦問題先嘗試使用桌面的‘IT工具集”。當用戶遇到問題時，打開它查看有無解決方法，如果有，則用戶可自行修復，無須聯系運維工程師，可節省溝通和診斷時間。

將上述3.1至3.4四個例子的Shell Script整合在一起，建立目錄和交互方式。供用戶查看、選擇、運行。圖5是集成后的腳本頭部，完成用戶交互界面及目錄列表功能，下面的四個子功能腳本與上文腳本基本相同，不再一一羅列。

4.2 運行權限的提升

上面討論了使用Shell Script快速解決運維工作中常見問題的四個例子，它們均可在普通用戶的權限下正常運行、解決問題。在統信UOS系統中，有些命令需要超級用戶權限才可以執行，如：安裝、升級、卸裝軟件的命令apt。如果用戶直接運行此命令，則會報錯“權限不足”。此處，就需要為Shell Script 提升權限。

以上述整合后的Shell Script（文件名為it_tools） 為例說明，步驟如下：

1） 運維工程師用su命令切換為超級用戶root；

2） 將此Shell Script文件放在常用的用戶可執行文件存放目錄usr/local/bin下；

3） 來到可讓普通用戶以超級用戶權限運行可執行文件的etc/sudoers.d目錄下，在此新建一個文本文件it_tools，里面只有一句“%domain＼ users ALL=（ALL）NOPASSWD： /usr/local/bin/it_tools”；

4） 在桌面創建“.desktop”快捷方式，如圖6所示，指定快捷方式的名稱為“it工具集”，指定快捷方式的顯示圖標為usr/share/icons/first-aid.png，指定快捷方式指向的可執行文件的完整路徑為/usr/local/bin/it_tools等。

這樣，普通用戶就可以通過雙擊桌面的“it工具集”圖標，用超級用戶權限來運行這個腳本。

5 結束語

在日常運維工作中，運維人員不但要熟悉各種常見問題的解決方法，還要不斷積累、溫故知新，力求用創新的手段去提高工作效率、提升用戶體驗。

Shell Script編程提供了快速便捷解決問題的途徑，而且由于其易學、易用、有趣，能起到拋磚引玉的作用，激發一線運維人員甚至是普通用戶的創作興趣，在各自的權限范圍內編寫腳本來解決問題和完成工作，共同助力國產操作系統和國芯電腦的推廣。在市場占有率日益提升后，使相關企業在市場利潤“反哺”下不斷壯大并加大科研經費再投入，早日擺脫電腦操作系統等信息化關鍵核心技術受制于人的不利局面。