Linux的Shell

Posted 2022-11-14 chenying66

本章节为《Linux操作系统基本原理与应用》的笔记。

1. Linux将shell独立于OS核心程序之外，使得用户可以在不影响OS本身的情况下进行修改，更新版本或添加新的功能。
2. OS的shell介于OS和Kernel之间，负责将user命令解释成OS可以接受的指令，然后由OS来执行这些指令，并将OS执行的结果以user可以了解的方式反馈给user。
3. 在Shell中，ls命令下Tab键可以进行命令补全，shell会自动查找出最符合的命令名称。
4. history命令可以查看当前的命令记录。如果要查看最近执行的命令，则可以使用history n命令，n表示需要查看的最近执行的命令的条数。同时history命令提供了一种执行命令的最快的方法，就是使用命令记录好吗，!<记录号>（感叹号）
5. Linux是多用户多任务的OS，但是因为shell使用交互式模式，目前执行的命令会一直掌握系统的控制权，直到该程序结束为止，这类程序称为前台程序，但是此时shell使得个别用户无法使用Linux提供的多任务功能来增加效率，因此shell提供了后台处理功能来解决上述问题。
6. 要在Linux中要执行后台程序，只要在输入命令的时候在命令后面加上&符号。此时，系统就会开始以后台的方式执行该命令，屏幕将显示该后台运行程序的进程PID，然后shell将回到命令提示符状态，以等待用户下一条命令的输入。
7. 要查看目前系统中正在运行的后台程序，可以使用jobs命令。
8. Linux中提供了输入（< 和<<）和输出（>和>>）的重定向功能，从而将程序的输入和输出由标准设备重定向到文件，打印机或者其他装置。<和>是改写重定向，会删除原来的文件，而<<和>>是追加重定向，即将新的内容添加到文件原来内容的后面。
   使用ls命令查看文件内容，并将查看结果重定向到其他文件：ls -l ./aa > bb
   使用输入重定向查看bb文件：cat < bb
9. 管道：将多个命令集成到一起，以执行一个较为复杂的工作，除了第一个命令和最后一个命令之外，每个命令的输入都是前一个命令的输出，而每一个命令的输出也将成为下一个命令的输入。通过**管道（|）**将多个命令集成在一起。
10. 命令取代符（`）(与~在一起的符号)：两个“·”包围的命令，是该命令行中首先被执行的命令。 **echo ‘date’**命令中，首先执行date命令，然后使用echo来显示date命令的输出结果。
11. 命令分隔符（;）：一次输入这些命令，而在命令间使用";"分隔，Linux的shell会一次解释并执行这些命令。

SHELL程序

1. shell程序通过shell命令解释器解释执行，不生成二进制的可执行文件。不同的shell解释器对应的shell程序的语法也不完全相同。
2. 创建和执行一个shell程序的步骤：利用文本编辑器创建脚本内容；使用chmod命令设置脚本的可执行属性；执行脚本。这是因为文本编辑器生成的脚本文件默认是没有x权限的，即不可以直接执行的，赋予权限后，脚本就可以像一般的shell命令那样被执行。
3. 一个合法的shell脚本程序，以shell解释器声明开始，即在shell程序的第一行。第一行写#!/bin/bash表示实际使用的解释器。
4. shell中使用的变量分为环境变量、内部变量和用户变量3类。
   a. 环境变量：Linux系统环境的一部分，通常不需要用户去定义。shell使用环境变量来存储系统信息，不同的shell会有不同的环境变量及其设置的方法
   b. 内部变量：由系统提供，用户不能修改它们。
   c. 用户变量：用户在编写shell脚本的时候定义的，可以在shell脚本中任意使用和修改。
5. export var命令可以将用户定义的变量var添加到系统变量列表中，这样就可以在定义var变量脚本以外的地方使用。
6. Linux的bash中可以使用set命令来查看系统当前的环境变量及其取值。
7. 如果要查看当前某个环境变量的值，可以使用echo命令，并在环境变量的前面加上$即可。环境变量PATH记录了命令执行时的默认的搜索路径，即当用户在命令提示符后输入命令时，Linux系统会按照PATH设置的路径搜索该命令，然后再执行该命令。PATH变量的值由多个路径组成，各路径之间使用“：”隔开。
8. Linux启动时，Linux通过读取相应的shell配置文件来获取环境变量的值。在Linux的bash中其配置文件有全聚德配置文件，也有用户个人的配置文件。shell检查文件的顺序：/etc/profile->~ /.bashrc_profile->~/.bash->/etc/bashrc。其中/etc/的两项为全局环境变量的设置，其余两者包括了个人环境变量的设置。
   在/etc/profile文件末尾会自动执行/etc/profile.d目录下的所有*.sh脚本
   每个系统用户的子目录下都有一个.bashrc_profile文件，用于设置每个用户的bash环境变量，此时会添加用户主目录下的bin目录。
   ~ /.bashrc，与前两个文件不同，Linux系统每次用户登录bash的时候都会读取~/.bashrc文件，并重新设置该文件中定义的环境变量。而前两个文件只在系统启动的时候才读取。另外，在该文件的最后还检查/etc/bashrc文件是否存在，如果存在则转而读取并执行该文件。
   /etc/bashrc，该文件中设置了系统创建文件时默认的文件存取权限的掩码umask的值和用户自定义的命令提示符PS1。
9. shell中 ，变量名=值，等号两边不能存在分隔符（包括空格、制表位和回车符）；
   要引用一个变量时，可以采取在变量名前加一个$的方法，即\ast \ast$变量名**
   
10. shell表达式：在bash中单纯使用一个表达式作为命令或语句是错误的，而必须使用expr或let命令来指明表达式是一个运算式。
    expr <表达式>，expr会先求出表达式的结果，然后送到标准输出显示
    let <表达式 1> [表达式2 …]，let命令会先求出表达式的值，然后赋值给一个变量，而不显示在标准输出上。
    在expr命令的表达式中，若要使用数值运算则需要用空格将数字运算符和操作数分隔开；且，若表达式中的运算符是<,>,&,*,|等特殊符号，则需要使用双引号、单引号括起来，获将反斜杠\\放在这些符号前面。否则会将其作为字符串来处理。
    而let命令中的多个表达式之间需要空格隔开，而表达式内部无需使用空格。
11. shell中的条件判断。利用test命令或一对中括号[]包含条件测试表达式，两种方法是等价的
    test cond_expr
    或 [ cond_expr ]，此时左右的中括号与表达式之间都必须存在空格
    test -w addusers.sh 用于判断addusers.sh文件是否是可写的
    echo $?其中“$?”表示引用变量“？”，而变量“？”是一个特殊变量，可以返回紧邻的前驱命令的返回值。
    [ -d d1 -a -w d1 ] 用于测试d1是不是目录以及是否可写
    echo $?
12. shell控制结构。if条件测试部分一般可以是test或[]修饰的条件表达式。
    
    then命令可以和if结构写在同一行，但是如果then命令和if结构在同一行时，then命令的前面一定要有一个分号，且分号与条件测试表达式之间用空格隔开。
13. for循环

for var [ in value_list ]
do
     command_list
done

15. while和until的循环结构中，二者对循环体执行的条件恰恰相反。在while循环中，只有expr的值为真时，才执行do和done之间的循环体，直到expr取值为假时退出循环。而在util循环中，只有expr的值为假时，才执行do和done之间的循环体，直到expr取值为真时退出循环。
16. 在bash中，函数需要先定义后使用。函数定义的格式如下：

[function] fun_name ()

	command_list

函数调用的格式为：fun_name [param_1 param_2 … param_n]
函数调用时是否需要传递参数，由函数的定义和功能决定。如果函数确实需要传递参数，可以使用$0, $1, $2等，

'$0'存放的是命令行的命令名，
'$1'存放的是命令行中传递给命令的第一个参数。
'$#'为传递给命令的参数的个数。
'$*'把所有的参数作为一个整体，
'$@'把所有的参数看作是类似于字符串数组一样，可以单独访问这些参数。

函数的返回值用来给函数的调用者带回特定的变量值，shell程序中的函数也可以有返回值，使用return命令可以从函数返回值。一般函数正常结束时返回真，即0，否则返回假，即非0值。
return [expr]
expr存在，0表示程序正常结束，非0值表示程序出错。若果expr省略，则以函数的最后一条命令的执行状态作为返回值。
另外，测试函数的返回值的方法可以使用测试$?值，也可以采用直接测试命令函数的返回值的方式。