Linux Shell命令行及腳本編程實例詳解課件：第1章 Linux及Linux Shell簡介

第1章Linux及LinuxShell簡介1.1關于Linux1.1.1什么是LinuxLinux是自由開源的類Unix操作系統(tǒng)。該操作系統(tǒng)的內(nèi)核是由萊納斯·托瓦茲在1991年10月5日首次發(fā)布。嚴格來講，術語Linux只表示操作系統(tǒng)的內(nèi)核本身，但通常采用“Linux內(nèi)核”來表達該意思。Linux則常用來指基于Linux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)，包括GUI組件和許多其它實用工具。Linux最初是作為支持Intelx86架構的個人計算機的一個自由操作系統(tǒng)開發(fā)的，目前Linux已經(jīng)被移植到更多的計算機硬件平臺。世界上500個最快的超級計算機90%以上運行Linux發(fā)行版或變種，包括最快的前10名超級計算機運行的都是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)。Linux也廣泛應用在嵌入式系統(tǒng)上，如手機、平板電腦、路由器、電視和電子游戲機等。在移動設備上廣泛使用的Android操作系統(tǒng)就是基于Linux內(nèi)核的。1.1.2誰創(chuàng)建了Linux1991年，萊納斯·托瓦茲開始了那個之后變?yōu)長inux內(nèi)核的項目。它最初是托瓦茲用于訪問大學里的UNIX服務器的一個終端模擬器。他專門為他當時正在使用的硬件寫了一個獨立于操作系統(tǒng)的程序，因為他想使用他的80386處理器的新計算機的功能。這個程序的開發(fā)是在使用GNUC編譯器的MINIX操作系統(tǒng)上完成的，即Linux的前身。如托瓦茲在他的書中《JustforFun》所寫，他最終意識到他編寫了一個操作系統(tǒng)內(nèi)核。1991年8月25日他在Usenet上發(fā)布了這個系統(tǒng)。1.1.3Linux在日常生活中的使用作為一個杰出的操作系統(tǒng)可以應用于：臺式計算機網(wǎng)站服務器軟件開發(fā)工作站網(wǎng)絡監(jiān)控工作站工作組服務器殺手級網(wǎng)絡服務，例如DHCP、防火墻、路由、FTP、SSH、郵件、代理、代理緩存服務器等等。1.1.4LinuxKernel是什么如前面所說，Linux內(nèi)核，即Linux操作系統(tǒng)的核心。它主要由以下模塊組成：進程管理定時器中斷管理內(nèi)存管理模塊管理虛擬文件系統(tǒng)接口文件系統(tǒng)設備驅(qū)動程序進程間通信網(wǎng)絡管理系統(tǒng)引導1.1.5Linux的理念如之前所述，Linux是類Unix的操作系統(tǒng)，Unix的理念是一套基于Unix操作系統(tǒng)頂級開發(fā)者們的經(jīng)驗提出的軟件開發(fā)的準則和哲學。因此這些理念也同樣適用于Linux操作系統(tǒng)。

小即是美

讓程序只做好一件事

可移植性比效率更重要

一切即文件–適用方便而且把硬件作為文件處理是安全的

使用Shell腳本來提高效率和可移植性

避免使用可定制性低下的用戶界面

所有程序都是數(shù)據(jù)的過濾器1.2什么是LinuxShell1.2什么是LinuxShellLinuxShell是用戶和Linux內(nèi)核之間的接口程序，為用戶提供使用操作系統(tǒng)的接口。當從Shell向Linux傳遞命令時，內(nèi)核會做出相應的反應。Shell是一個用戶程序，或是一個為用戶與系統(tǒng)交互提供的環(huán)境它是一個執(zhí)行從標準輸入設備（比如鍵盤或文件）讀入的命令的語言解釋程序，它擁有自己內(nèi)建的Shell命令集，Shell也能被系統(tǒng)中其他應用程序所調(diào)用。當你登錄或打開控制臺時Shell就會運行Shell不是系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，但是它使用系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行程序，創(chuàng)建文件等我們可以通過多種方式來訪問和使用Shell：終端–Linux桌面提供基于GUI的登錄系統(tǒng)。一旦登錄你就可以通過運行X終端（XTerm）、Gnome終端（GTerm）或KDE終端（KTerm）應用程序來訪問Shell。安全Shell連接（SSH）-可以通過它遠程登錄服務器或工作站來訪問其Shell。使用控制臺–一些Linux系統(tǒng)同樣提供基于文本的登錄系統(tǒng)。通常情況下，登錄系統(tǒng)后就可以直接訪問Shell。1.2什么是LinuxShell當普通用戶成功登錄，系統(tǒng)將執(zhí)行一個Shell程序，Shell進程會提供一個命令行提示符。作為默認值，普通用戶用“$”作提示符，超級用戶（root）用“#”作提示符。一旦出現(xiàn)了Shell提示符，就可以鍵入命令名稱及命令所需的參數(shù)，鍵入回車后，Shell將執(zhí)行這些命令。在Shell執(zhí)行命令時，Shell首先檢查命令是否是內(nèi)部命令，若不是再檢查是否是一個應用程序（這里的應用程序可以是Linux本身的實用程序，如date和cat，也可以是購買的商業(yè)程序，如rtds，或是自由軟件，如emacs），Shell在搜索路徑里尋找這些應用程序（搜索路徑是一個存放可執(zhí)行程序的目錄列表）。如果鍵入的命令不是一個內(nèi)部命令并且在搜索路徑里沒有找到這個可執(zhí)行文件，Shell將會顯示一條錯誤信息。如果能夠成功找到命令，該命令將被分解為系統(tǒng)調(diào)用并傳給Linux內(nèi)核。1.2什么是LinuxShell在Shell下，你可以使用如下按鍵組合來編輯和回調(diào)命令：CTRL+W：刪除光標位置前的單詞CTRL+U：清空行↑，↓方向鍵：查看命令歷史Tab：自動補全文件名、目錄名和命令等等CTRL+R：搜索先前使用的命令CTRL+C：中止當前命令CTRL+D：退出登錄ShellESC+T：調(diào)換光標前的兩個單詞1.2什么是LinuxShell當用戶準備結束登錄對話進程時，可以鍵入logout命令、exit命令或CTRL+D，結束登錄。LinuxShell的另一個重要特性是它自身就是一個解釋型的程序設計語言，Shell程序設計語言支持絕大多數(shù)在高級語言中能見到的程序元素，如函數(shù)、變量、數(shù)組和程序控制結構等。Shell編程語言簡單易學，任何在提示符中能鍵入的命令都可以放到一個可執(zhí)行的Shell腳本中。1.3Shell的種類1.3Shell的種類Linux（Unix或類Unix）中的Shell有多種類型，其中最常用的種類有BourneShell（sh）、CShell、KornShell。這三種Shell各有優(yōu)缺點。BourneShell是UNIX最初使用的Shell，并且在每種UNIX上都可以使用。BourneShell在Shell編程方面相當優(yōu)秀，但是在處理與用戶的交互方面做的不如其它幾種Shell。Bourne-AgainShell（bash）是Linux系統(tǒng)中最常用的Shell。它是BourneShell的擴展，與BourneShell完全向后兼容，并且在BourneShell的基礎上增加、增強了很多特性，具有很多特色，可以提供如命令補全、命令編輯和命令歷史等功能，它還包含了很多CShell和KornShell中的優(yōu)點，有靈活和強大的編程接口，同時又有很有好的用戶界面。CShell（csh）CShell是一種比BourneShell更適于編程的Shell，它的語法和用法和C語言很相似，Linux為喜歡使用CShell編程的人提供了TCSH。TCSH是與CShell兼容的增強版本。它包括命令行編輯、可編程單詞補全、拼寫校正、歷史命令替換、作業(yè)控制和類似C語言的語法。KornShell（ksh）集合了CShell和BourneShell的優(yōu)點，并和BourneShell完全兼容。Linux系統(tǒng)提供了ksh的擴展，它支持任務控制，可以在命令行上掛起、后臺執(zhí)行、喚醒或終止程序。1.3Shell的種類Linux中還包括了一些其它的Shell類型，如比較流行的ash和zsh等。但無論哪一種Shell，它最主要的功用都是解譯使用者在命令行提示符中輸入的指令。在MS-DOS中，也有一種Shell，它的名字是COMMAND.COM，它也用于同樣的工作，只是它顯然沒有LinuxShell這樣強大。每種Shell都有它的用途及各自的命令語法和提供不同的內(nèi)建功能。有些Shell是有專利的，有些則可從互聯(lián)網(wǎng)上直接免費獲得。1.3Shell的種類我們可以使用如下命令查看系統(tǒng)中所有可用的Shell：我們看到此文件中包含了多行，每行都是一種Shell，它代表此系統(tǒng)支持多種Shell。1.3Shell的種類用戶登錄到Linux系統(tǒng)時由/etc/passwd這個文件決定用戶將要使用哪種Shell，比如我們來查看root賬號在/etc/passwd這個文件中的定義：-bash-3.2$greproot/etc/passwdroot:x:0:0:SystemAdmin:/root:/bin/bash我們可以看到在輸出結果中，以冒號“:”分隔的最后一個字段就是定義此賬號在登錄后所使用的Shell，由此可知此實例中，root賬號所使用的Shell是bash。1.3Shell的種類我們還可以使用如下命令來查看賬號當前使用的Shell的類型：-bash-3.2$echo$SHELL/bin/bash或是-bash-3.2$ps-p$$PIDTTYTIMECMD23579pts/000:00:00bash1.4怎樣使用Shell1.4怎樣使用Shell要使用Shell，你只需簡單的輸入命令即可，命令即是一個用于執(zhí)行特定任務的計算機程序。如果你的系統(tǒng)啟動后進入的是文本模式，那么當你登錄系統(tǒng)后就可以直接使用Shell，你可以在登錄后的Shell中輸入命令并執(zhí)行（命令是為執(zhí)行特定任務而構建的計算機程序）。如果你的系統(tǒng)是以圖形界面的模式啟動的，例如GNOME桌面或是KDE桌面，那么你可以在圖形界面中點擊“應用程序->系統(tǒng)工具->終端”來打開一個Shell?；蛘?，你可以按“Ctrl-Alt-F1”切換到虛擬控制臺并使用你的用戶名和密碼登陸。若想切換回圖形界面模式，可以簡單地按“Alr-F7”。Linux終端提供了一個讓你簡單地與你的Shell（例如bash）交互的手段。Shell不過是一個解釋并執(zhí)行你在命令行提示符中輸入的命令的程序。當你啟動GNOME、KDE或XWindow終端時，這些應用程序啟動你的系統(tǒng)賬號中所指定的默認Shell。你可以隨時切換到不同的Shell。接下來，我們來簡單了解一下Gnome終端的使用和配置。1.5Shell腳本是什么1.5Shell腳本是什么Shell腳本就像早期dos年代的.bat，最簡單的功能就是將許多指令匯整寫一起，讓使用者很容易的就能夠一個操作執(zhí)行多個命令，主要是方便管理員進行設置或者管理用的。但是它比Windows下的批處理更強大，它提供了數(shù)組，循環(huán)，條件以及邏輯判斷等重要功能，讓使用者可以直接以Shell來寫程序，比用其他編程語言編寫的程序效率更高，畢竟它使用了Linux/Unix下的命令。Shell腳本是利用Shell的功能所寫的一個程序，這個程序是純文本文件格式，將一些shell的語法與指令寫在里面，然后用正則表達式，管道命令以及數(shù)據(jù)流重定向等功能，以實現(xiàn)我們所需要的功能。Shell腳本是Linux/Unix編程環(huán)境的基本組成部分。Shell腳本一般由以下幾部分構成：Shell關鍵字-例如if…else，fordo…doneShell命令-例如export，echo，exit，pwd，returnLinux命令-例如date，rm，mkdir文本處理功能–例如awk，cut，sed，grep函數(shù)–通過函數(shù)把一些常用的功能放在一起。例如，/etc/init.d目錄中的大部分或全部系統(tǒng)Shell腳本所使用的函數(shù)都包含在文件/etc/init.d/functions中。控制流語句–例如if…then…else或執(zhí)行重復操作的Shell循環(huán)。每個Shell腳本都有它的用途，例如，備份文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫到網(wǎng)絡存儲服務器。Shell腳本可以像Linux下的一個命令一樣被執(zhí)行。1.6為什么使用Shell腳本1.6為什么使用Shell腳本Shell腳本的應用知識對于每一個想熟練地管理Linux操作系統(tǒng)的人是必須的，即使你可能從來不必寫腳本。比方說在Linux機器啟動時，它執(zhí)行/etc/rc.d目錄中的Shell腳本來加載系統(tǒng)配置和運行服務，那么詳細的理解這些啟動腳本對于我們分析系統(tǒng)的行為或是可能修改這些腳本將是很重要的。學習編寫Shell腳本并不難，因為它的語法簡單易懂，類似于直接調(diào)用命令行的功能并串聯(lián)在一起，并且只有幾種規(guī)則需要學習。大部分簡短的腳本可以第一次就正確執(zhí)行，即使要調(diào)試長的腳本也是簡單的?？偟膩碚f，我們使用Shell具有如下一些原因：使用簡單節(jié)省時間：可以把冗長的重復的一連串命令合并成一條簡單的命令可以創(chuàng)建你自己的自動化工具和應用程序使系統(tǒng)管理任務自動化因為腳本經(jīng)過很好的測試，所以使用腳本做類似配置服務或系統(tǒng)管理任務的時，發(fā)生錯誤的機會將大大減少我們經(jīng)常會用到Shell腳本的實例有：監(jiān)控你的Linux