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Shell介绍  


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Shell

当我们登入Linux之後,第一个接触到的,便是Shell.我们必须对它有点初步的认识才行.

一.Shell简介.

Linux系统分成三个重要的部份

核心
Shell
工具程式
核心的部份相当低阶,操作者不易和它直接沟通,因此,必须要有一个友善的介面(interface),使得操作时能更为方便,这个介面便是Shell.

换言之,Shell就是一个居於核心和操作者之间的一层使用者介面.

那麽,为何称它为Shell呢?Shell的本意是"壳"的意思呢!

没错,在核心的外面,包覆着一层外壳,用来负责接收使用者输入的指令,然後将指令解译成核心能够了解的方式,传给核心去执行,再将结果传回至预设的输出周边.

如图所示:



例如:键入

ls-l

shell给你以下回应:


档有
案档
种案档案大小最近修改的
类档案权限数拥有人组别(byte单位)日期及时间档案名称
drwxr-xr-x14rootroot1024Jul2121:31.
drwxr-xr-x17rootroot1024Apr1112:01..
drwxr-xr-x882821024Feb2519:23apache
-rw-r--r--1rootroot1335460Feb2517:45apache_1_3_4.tar.gz
drwxr-xr-x6rootroot1024Aug311998ftp
drwxr-xr-x5rootroot1024Aug311998httpd
drwx------2jamesjames1024Apr2306:47james
drwxr-xr-x2rootroot12288Aug311998lost found
drwxr-xr-x2msqlnobody1024Dec281998msql
drwxr-xr-x28ols3ols32048Jul1921:38ols3
drwxr-xr-x31022nobody1024Jan2523:40ols3cgi
drwxrwxr-x3perlols31024Feb207:11perl
-rw-------1rootroot2097152Jul2118:39quota.group
-rw-------1rootroot1278656Jul2118:39quota.user
drwxrwxr-x2rootnobody1024May111998samba
drwxr-xr-x3apachenobody1024Feb2516:58temp
drwxrwxr-x2webadmnobody1024Mar1416:34webadm



其实不只是Linux有这一层Shell,其它作业系统也有.
比如DOS的command.com,Windows的GUI(GraphicalUserInterface),Mac的GUI.

Shell按着表现的方式与读取使用者输入种类的不同,可分为二大类:

Textbase:文字导向
Graphbase:图型导向
所谓"读取使用者输入种类不同"是指:读取自键盘,或读取自滑鼠,其它serialinput,萤幕触控等.

这样说来,Shell好像只是命令直译器罢了?!
嗯,这倒要按不同的OS所附给的Shell其功能和选择性的自由度而定.

以DOS的COMMAND.COM而言,它就是一个十足的命令直译器,除了一点点batch档的能力之外,它的功能并不多.Win平台的GUI,则是一个图型式的命令直译器,介面十分友善.不过,这二种OS,不能让你自由而简单地选择Shell.(以前DOS有4dos可选用)

Linux的shell,除了做为命令直译器之外,它也是一个不错的程式语言,是系统管理维护时的重要工具.

由於Unix家族,对Shell的处理,采独立自由开放的方式,因此,Shell的种类相当地多,更可以让人自由地更换(chsh).

目前流行的shell有:

Bourneshell:sh
Cshell:csh
Kornshell:ksh(商业软体)
tcsh(free)
BourneAgainshell:bash(GNU)
Linux的标准shell是采用bash.它也是我们要学习的主要对象.

二.Shell的简史

第一个重要的shell是Bourneshell(如此命名是为了纪念此shell的发明者StevenBourne),1979年第一个流行的Unix版本7发行时,开始使用Bourneshell.

Bourneshell的主档名为sh,因此,日後人们便以sh为Bourneshell的主要识别名称.

虽然Unix上的shell有许多种,但Bourneshell的地位至今仍然没有改变.许多Unix系统中仍然使用sh做为重要的管理工具.(它的工作从开机到关机,几乎无所不包)

第一个广为流行使用的shell变种是Cshell.Cshell主要附在BSD版的Unix系统中.它的作者是柏克莱大学的BillJoy.Cshell主要是因为其语法和C语言相类似,因而得名.这使得Unix系统的程式师,在学习Cshell时,感到相当地方便容易.

以上这二种形成shell的二大主流,後来的变种shell大都攫取这二种shell的优点.

比如Korn,tcsh及bash.

Bashshell是GNU计划的重要工具软体之一,也是GNU作业系统中标准的shell.

Bash相容於sh,因此,许多早期开发出来的Bourneshell都可以继续在bash中运作.现在我们安装好的RedHatLinux便是完全使用Bash.(/bin/sh->/bin/bash)

Bash在1988年诞生,最初的作者是BrianFox,ChetRamey於1989加入,现在官方正式的维护者是ChetRamey,他的工作便是持续不断地增强bash的功能.

1995~1996期间推出bash2.0,在这之前,广为使用的版本是1.14.x,它增加了许多新的功能,以及更好的相容性.

当然,Bash是完全免费的,它是OpenSource的一员,原始码全部开放.

二.Bash的功能.

Bash具有以下功能:

相容於Bourneshell(sh)
包含有Cshell以及Kornshell中最好的功能.
具命令列编修的能力(您记得以前DOS中的doskey吗?)
工作控制(jobcontrol)的能力,可控制前景及背景程式
具shell程式设计的能力,可让您自订shell及设计程式,管理系统.
三.新版的Bash哪里抓取?

若欲抓取新版的bash,可至http://www.gnu.org或其mirror站台.

中研院FTP也是不错的选择.ftp://ftp.sinica.edu.tw或ftp://linux.sinica.edu.tw

三.开始使用Bash

当你login进Linux主机时,便开始和bash互动,一直到你logout主机(下exit,logout,或按^D)为止.

Bash的提示符号为$(代表一般身份使用者),当您具有root权限时,提示符号则变为#.

一旦出现提示符号时,您便可以开始键入操作命令列(commandline)了.

命令可分为二大类:

bash内建的指令
程式
如果是bash内建的指令,则由bashshell负责回应;若是程式,则shell会找出该程式,然後将控制权交给核心,由核心执行该程式,执行完之後,再将控制权交回给shell.

怎麽知道那些指令是bash内建的,那些是程式呢?通常用"which指令",若没有任何回应,表示是内建的指令(除非该指令错误、不存在,或该程式不在预设的搜寻路径之内),例如下:

[ols3@ols3/ols3]$whichecho   [没有回应,表示是内建的指令]

[ols3@ols3/ols3]$whichls

/bin/ls

四.命令列的格式.

命令列通常由好几个字串组成,中间用空白或tab键分开.如下所示:

commandoptionsarguments(或称为parameters)
命令选项参数
rm-rf/home/ols3

除了空白和tab键之外,每一部份,我们称之为token,比如上面的例子中,便有三个token:rm,-rf,/home/ols3.

当键入此一命令列时,shell首先将它分解成个别的token,然後判断是内建的指令,或是程式,再按之前提过的方式去执行.

怎麽知道一个命令或程式,它有那些选项和参数呢?通常man一下该指令,就可以得到了.例如:

manrm

另外,多行指令也可以一下全部写在同一命令列中,只要中间用;分开,如:

ls;mkdirtest;clear

五.现行目录和自家目录.

所谓现行目录(currentdirectory)是指:你现在所处的位置,又称为工作目录(workingdirectory).

欲知现行目录为何?可下pwd指令便知.

所谓自家目录(homedirectory)是指:当初root为你建立帐号时,所指定给你的一个私人专用的目录,也是你登入系统之後,第一个进入的地方.

欲知自家目录,可用下列方式:

cd   (然後直接按Enter)
cd~  (~代表自家目录)
cat/etc/passwd|grep您的帐号
相关的技巧

cd./myway(进入目前目录下的myway目录中) 
cd.. (回到上一层目录)
cd- (回到先前的目录)
六.万用字元.

如果命令列的参数中,含有档名,那麽万用字元(wildcards)可以带来十分便利的操作.(不过若使用不当,也是恶梦的开始)

如果各位以前有过DOS的操作经验,应该还记得*及?所代表的意义吧?!

以下是bash中使用的万用字元:

?代表任何单一字元(character)
*代表任何字串(注意:0个以上的字元,例:*yes将包含yes或yes-or-not)
[字元组合]在中括号中的字元皆符合,如:[a-z]代表所有的小写字母
[!字元组合]不在中括号中的字元皆符合,如:[!0-9]代表非数字的字元皆符合



七.输入和输出与重新导向.

当Linux系统完成开机之後,预设上,便开有三个档案,这三个档案是做为输入、输出以及显示错误之用的.

我们称之为:

标准输入:通常是键盘,档案代码为0
标准输出:通常是萤幕,档案代码为1
标准错误:通常标准输出相同(也就是萤幕),档案代码为2
虽然系统已帮你设好了这三个档案,但我们仍然可以视需要,适时地改变输入,输出,及错误这三者至不同的地方.这种改变标准输出入的动作,我们称之为"I/O重新导向"(I/ORedirection).

例如:

ls-la>myfile就是将查询的结果重新导向至myfile中(本来是应该出现在萤幕上的)

catmyfile便可以看见ls-la的结果.

catyoufile就是将myfile的内容拷贝给youfile.

>代表将输出转向

<代表将输入转向

另一个会将输出入转向的机制是"管线"(Pipelines).

所谓的管线就是将一个程式的输出当成另一个程式的输入.

例如:cat/etc/passwd|grepols3

上面这段指令的意思是说:把/etc/passwd档的内容显示结果(即输出)丢给grep这个指令当作输入值,然後由grep从中找出包含关键字ols3的资料列.



八.前景与背景工作.

Linux是多人多工的作业系统,这意谓Linux可以让多人同时使用,更可以同时执行许多程式.

一般而言,你所执行的指令会一直握着控制权,一直到程式结束为止,我们称为这样的执行工作是在前景工作(foregroundjobs),如果,执行指令时,你仍然可以再做其它的事情,那我们就称它是在背景工作.

通常比较耗时间的工作,我们会把它丢到背景去执行,而这期间,我们仍然可以和shell继续沟通,下达其它命令给shell去执行.

例如:我们想从中研院的FTP伺服器下载某一个目录中所有的档案,但又不想等它执行完毕(因为这样耗时间,也很无聊),可以用以下的方式来达成:

ncftp-Rftp://linux.sinica.edu.tw/pub1/redhat/powertools&

其中&这个符号便是将命令列丢到背景去执行的指令.

如果您想离线之後,仍然令系统继续传档,可以在前面再加一个nohup的指令,如下:

nohupncftp-Rftp://linux.sinica.edu.tw/pub1/redhat/powertools&

nohup是nohangup即不挂断之意.

八.特殊字元及引号.

有许多字元,对shell来说,是具有特殊意义的.详列於下:

符号意义
~自家目录
`命令取代
#解
$变数取值
&背景工作
*万用字元
(子shell开始
)子shell结束
\使特殊字元恢复本意
|管线
[字元组合开始
]字元组合结束
{命令区块开始
}命令区块结束
;命令分隔号
'单引号(不具变数置换的功能)
"双引号(具置换的功能)
<输入转向
>输出转向
/路径分隔号
?万用字元
!管线逻辑意义上的NOT

九.常用控制组合键.

我们在操作Linux时,常会使用一些组合键来控制shell的活动.

详列如下:

组合键意义
Ctrl-C中止目前的命令
Ctrl-\同上
Ctrl-D输入结束,即EOF之意(如使用mail信件结束时);或logout登出Linux
Ctrl-Z暂停目前的命令
Ctrl-M相当按Enter
Ctrl-S暂停萤幕输出
Ctrl-Q恢复萤幕输出
Ctrl-U将命令列整列删除
Ctrl-?删除最後一个字元,相当於按Del

十.指令练习.

指令选项或参数意义
ls
pwd
which
more
less
passwd
man
cat
touch
cd
mkdir
rmdir
cp
rm
head
tail
wc
grep
ps