【BASH】回顾与知识点梳理（一）

【BASH】回顾与知识点梳理一

前言

不知道有没有小伙伴和笔者一样，bash命令看了一遍又一遍，当要写脚本的时候，还是会有些命令模糊，参数记不清。分析原因：一是学习的时候，只是对用到的命令或语法简单的查一下，应付当前的工作，而并没有进行整体梳理和构建完整的知识体系。第二点就是遗忘（笔者有时候记性真是差），遗忘的原因可能就是记忆的不深刻（笔者能够清晰的记着小时候第一次去幼儿园，上到一半翘课拿着好吃的去草地吃完回家的场景- -!）。

从本期开始，笔者将基于linux圣经《鸟哥的Linux私房菜》中的第十、十一、十二章，和马哥（马永亮）的部分网课内容来重新对自己的bash知识体系进行梳理，力求夯实基础。期间也会引用一些工作中遇到的高手写的脚本作为参考学习。闲言少絮，让我们开始新的旅程！

一. 认识与学习 BASH

管理整个计算机硬件的其实是操作系统的核心 (kernel)，这个核心是需要被保护的！所以我们一般使用者就只能透过 shell 来跟核心沟通，以让核心达到我们所想要达到的工作。那么系统有多少 shell 可用呢？为什么我们要使用 bash 啊？

1.1 硬件、核心与 Shell

这应该是个蛮有趣的话题：『什么是 Shell 』？相信只要摸过计算机，对于操作系统 (不论是 Linux 、Unix 或者是 Windows) 有点概念的朋友们大多听过这个名词，因为只要有『操作系统』那么就离不开 Shell 这个东西。不过，在讨论 Shell 之前，我们先来了解一下计算机的运作状况吧！举个例子来说：当你要计算机传输出来『音乐』的时候，你的计算机需要什么东西呢？

硬件：当然就是需要你的硬件有『声卡芯片』这个配备，否则怎么会有声音；

核心管理：操作系统的核心可以支持这个芯片组，当然还需要提供芯片的驱动程序啰；

应用程序：需要使用者 (就是你) 输入发生声音的指令啰！

这就是基本的一个输出声音所需要的步骤！也就是说，你必须要『输入』一个指令之后，『硬件』才会透过你下达的指令来工作！那么硬件如何知道你下达的指令呢？那就是 kernel (核心) 的控制工作了！也就是说，我们必须要透过『 Shell 』将我们输入的指令与 Kernel 沟通，好让 Kernel 可以控制硬件来正确无误的工作！基本上，我们可以透过底下这张图来说明一下：

在这里插入图片描述
操作系统其实是一组软件，由于这组软件在控制整个硬件与管理系统的活动监测，如果这组软件能被用户随意的操作，若使用者应用不当，将会使得整个系统崩溃！因为操作系统管理的就是整个硬件功能嘛！所以当然不能够随便被一些没有管理能力的终端用户随意使用啰

但是我们总是需要让用户操作系统的，所以就有了在操作系统上面发展的应用程序啦！用户可以透过应用程序来指挥核心，让核心达成我们所需要的硬件任务！
在这里插入图片描述
我们可以发现应用程序其实是在最外层，就如同鸡蛋的外壳一样，因此这个咚咚也就被称呼为壳程序 (shell) 啰！

其实壳程序的功能只是提供用户操作系统的一个接口，因此这个壳程序需要可以呼叫其他软件才好。我们可以透过壳程序 (就是指令列模式) 来操作这些应用程序，让这些应用程序呼叫核心来运作所需的工作哩！这样对于壳程序是否有了一定的概念了？

也就是说，只要能够操作应用程序的接口都能够称为壳程序。狭义的壳程序指的是指令列方面的软件，包括本章要介绍的 bash 等。广义的壳程序则包括图形接口的软件！因为图形接口其实也能够操作各种应用程序来呼叫核心工作啊！不过在本章中，我们主要还是在使用 bash 啦！

1.2 为何要学文字接口的 shell？

文字接口的 shell 是很不好学的，但是学了之后好处多多！
X Window 与 web 接口的工具，他的接口虽然亲善，功能虽然强大，但毕竟他是将所有利用到的软件都整合在一起的一组应用程序而已，并非是一个完整的套件，所以某些时候当你升级或者是使用其他套件管理模块 (例如 tarball 而非 rpm 文件等等) 时，就会造成设定的困扰了。甚至不同的 distribution 所设计的 X window 接口也都不相同，这样也造成学习方面的困扰。文字接口的 shell 就不同了！几乎各家 distributions 使用的 bash 都是一样的! 如此一来，你就能够轻轻松松的转换不同的 distributions ，就像武侠小说里面提到的『一法通、万法通！』

此外，Linux 的管理常常需要透过远程联机，而联机时文字接口的传输速度一定比较快，而且，较不容易出现断线或者是信息外流的问题，因此，shell 真的是得学习的一项工具。而且，他可以让更深入 Linux ，更了解他，而不是只会按一按鼠标而已！所谓『天助自助者！』多摸一点文本模式的东西，会让你与 Linux 更亲近呢！

1.3 系统的合法 shell 与 /etc/shells 功能

知道什么是 Shell 之后，那么我们来了解一下 Linux 使用的是哪一个 shell 呢？什么！哪一个？难道说 shell 不就是『一个 shell 吗？』哈哈！那可不！由于早年的 Unix 年代，发展者众，所以由于shell 依据发展者的不同就有许多的版本，例如常听到的 Bourne SHell (sh) 、在 Sun 里头预设的 C SHell、商业上常用的 K SHell、, 还有 TCSH 等等，每一种 Shell 都各有其特点。至于 Linux 使用的这一种版本就称为『 Bourne Again SHell (简称 bash) 』，这个 Shell 是 Bourne Shell 的增强版本，也是基准于 GNU 的架构下发展出来的呦！

在介绍 shell 的优点之前，先来说一说 shell 的简单历史吧：
第一个流行的 shell 是由 Steven Bourne 发展出来的，为了纪念他所以就称为 Bourne shell ，或直接简称为 sh ！
而后来另一个广为流传的 shell 是由柏克莱大学的 Bill Joy 设计依附于 BSD 版的 Unix 系统中的 shell ，这个 shell 的语法有点类似 C 语言，所以才得名为 C shell ，简称为 csh ！由于在学术界 Sun 主机势力相当的庞大，而 Sun 主要是 BSD 的分支之一，所以 C shell 也是另一个很重要而且流传很广的 shell 之一

那么目前我们的 Linux (以 CentOS 7.x 为例) 有多少我们可以使用的 shells 呢？你可以检查一下/etc/shells 这个文件，至少就有底下这几个可以用的 shells (鸟哥省略了重复的 shell 了！包括 /bin/sh 等于 /usr/bin/sh 啰！)：

[root@node-135 ngx_on_cpu]# cat /etc/shells
/bin/sh (已经被 /bin/bash 所取代)
/bin/bash (就是 Linux 预设的 shell)
/bin/tcsh (整合 C Shell ，提供更多的功能)
/bin/csh (已经被 /bin/tcsh 所取代)
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash

不同版本的centos，自带的shells可能略有不同

虽然各家 shell 的功能都差不多，但是在某些语法的下达方面则有所不同，因此建议你还是得要选择某一种 shell 来熟悉一下较佳。 Linux 预设就是使用 bash ，所以最初你只要学会 bash 就非常了不起了！ ^_！另外，咦！为什么我们系统上合法的 shell 要写入 /etc/shells 这个文件啊？这是因为系统某些服务在运作过程中，会去检查使用者能够使用的 shells ，而这些 shell 的查询就是藉由/etc/shells 这个文件啰！

我这个使用者什么时候可以取得 shell 来工作呢？还有，我这个使用者预设会取得哪一个 shell 啊？还记得我们在第四章的在终端界面登入 linux 小节当中提到的登入动作吧？当我登入的时候，系统就会给我一个 shell 让我来工作了。而这个登入取得的 shell 就记录在/etc/passwd 这个文件内！这个文件的内容是啥？

[root@node-135 ngx_on_cpu]# cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
...

如上所示，在每一行的最后一个数据，就是你登入后可以取得的预设的 shell 啦！那你也会看到，root 是 /bin/bash ，不过，系统账号 bin 与 daemon 等等，就使用那个怪怪的 /sbin/nologin 啰，在后文中会提供更多的说明

BASH 的全称是“Bourne Again Shell”，它是由 FSF 的 Brian Fox 开发。BASH 是 Bourne shell 的后继兼容版本与开放源代码版本。Bourne shell 是 Unix 第七版上使用的 Shell。以简洁、紧凑、高校著称、由 AT&T编写。Bourne Again 的双关语是 born again，新生的意思。黑客的幽默。

1.4 Bash shell 的功能

既然 /bin/bash 是 Linux 预设的 shell ，那么总是得了解一下这个玩意儿吧！bash 是 GNU 计划中重要的工具软件之一，目前也是 Linux distributions 的标准 shell 。 bash 主要兼容于 sh ，并且依据一些使用者需求而加强的 shell 版本。不论你使用的是那个 distribution ，你都难逃需要学习 bash 的宿命啦！那么这个 shell 有什么好处，干嘛 Linux 要使用他作为预设的 shell 呢？ bash 主要的优点有底下几个：

命令编修能力 (history)
命令与文件补全功能： ([tab] 按键的好处)
命令别名设定功能： (alias)
工作控制、前景背景控制： (job control, foreground, background)
程序化脚本： (shell scripts)
通配符： (Wildcard)

通配符简介：除了完整的字符串之外， bash 还支持许多的通配符来帮助用户查询与指令下达。举例来说，想要知道 /usr/bin 底下有多少以 X 为开头的文件吗？使用：『 ls -l /usr/bin/X* 』就能够知道啰～此外，还有其他可供利用的通配符，这些都能够加快使用者的操作呢！

1.5 查询指令是否为 Bash shell 的内建命令： type

到关于 Linux 的联机帮助文件部分，也就是 man page 的内容，那么 bash 有没有什么说明文件啊？开玩笑～这么棒的东西怎么可能没有说明文件！请你在 shell 的环境下，直接输入man bash 瞧一瞧，嘿嘿！不是盖的吧！让你看个几天几夜也无法看完的 bash 说明文件，可是很详尽的数据啊！ ^_

不过，在这个 bash 的 man page 当中，不知道你是否有察觉到，咦！怎么这个说明文件里面有其他的文件说明啊？举例来说，那个 cd 指令的说明就在这个 man page 内？然后我直接输入 man cd 时，怎么出现的画面中，最上方竟然出现一堆指令的介绍？这是怎么回事？为了方便 shell 的操作，其实 bash 已经『内建』了很多指令了，例如上面提到的 cd ，还有例如 umask 等等的指令，都是内建在 bash 当中的呢！

那我怎么知道这个指令是来自于外部指令(指的是其他非 bash 所提供的指令) 或是内建在 bash 当中的呢？嘿嘿！利用 type 这个指令来观察即可！举例来说：

type [-tpa] name
选项与参数：
   ：不加任何选项与参数时，type 会显示出 name 是外部指令还是 bash 内建指令
-t ：当加入 -t 参数时，type 会将 name 以底下这些字眼显示出他的意义：
	 file ：表示为外部指令；
	 alias ：表示该指令为命令别名所设定的名称；
	 builtin ：表示该指令为 bash 内建的指令功能；
-p ：如果后面接的 name 为外部指令时，才会显示完整文件名；
-a ：会由 PATH 变量定义的路径中，将所有含 name 的指令都列出来，包含 alias


[root@node-135 /]# type -a java
java is /usr/bin/java
java is /opt/jdk-11.0.19/bin/java
[root@node-135 /]# type -t java
file
[root@node-135 /]# type -t cd
builtin
[root@node-135 /]# type -p java
/usr/bin/java
[root@node-135 /]# type java
java is /usr/bin/java
[root@node-135 /]# type ls
ls is aliased to `ls --color=auto'
[root@node-135 /]# type cd
cd is a shell builtin

透过 type 这个指令我们可以知道每个指令是否为 bash 的内建指令。此外，由于利用 type 搜寻后面的名称时，如果后面接的名称并不能以执行档的状态被找到，那么该名称是不会被显示出来的。也就是说， type 主要在找出『执行档』而不是一般文件档名喔！呵呵！所以，这个 type 也可以用来作为类似 which 指令的用途啦！找指令用的！

1.6 指令的下达与快速编辑按钮

如果指令串太长的话，如何使用两行来输出？

[dmtsai@study ~]$ cp /var/spool/mail/root /etc/crontab \
> /etc/fstab /root

上面这个指令用途是将三个文件复制到 /root 这个目录下而已。不过，因为指令太长，于是鸟哥就利用『 \[Enter] 』来将 [Enter] 这个按键『跳脱！』开来，让 [Enter] 按键不再具有『开始执行』的功能！好让指令可以继续在下一行输入。需要特别留意， [Enter] 按键是紧接着反斜杠 () 的，两者中间没有其他字符。因为 \ 仅跳脱『紧接着的下一个字符』而已！所以，万一我写成：『 \ [Enter] 』，亦即 [Enter] 与反斜杠中间有一个空格时，则 \ 跳脱的是『空格键』而不是 [Enter] 按键！这个地方请再仔细的看一遍！很重要！

如果顺利跳脱 [Enter] 后，下一行最前面就会主动出现 > 的符号，你可以继续输入指令啰！也就是说，那个>是系统自动出现的，你不需要输入。

当你所需要下达的指令特别长，或者是你输入了一串错误的指令时，你想要快速的将这串指令整个删除掉，一般来说，我们都是按下删除键的。有没有其他的快速组合键可以协助呢？是有的！常见的有底下这些：

组合键	功能与示范
`[ctrl]+u/[ctrl]+k`	分别是从光标处向前删除指令串 `([ctrl]+u)` 及向后删除指令串 `([ctrl]+k)`
`[ctrl]+a/[ctrl]+e`	分别是让光标移动到整个指令串的最前面 `([ctrl]+a)` 或最后面 `([ctrl]+e)`

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