【Linux】Shell详解

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Shell

英文单词shell可直译为“贝壳”“贝壳”是动物作为外在保护的一种工具。
可以这样认为,Linux中的shell就是Linux内核的一个外层保护工具,并负责完成用户与内核之间的交互

【Linux】Shell详解_第1张图片

命令是用户向系统内核发出控制请求,与之交互的文本流。
Shell是一个命令行解释器,将用户命令解析为操作系统所能理解的指令,实现用户与操作系统的交互。
当需要重复执行若干命令,可以将这些命令集合起来,加入一定的控制语句,编辑成为shell脚本文件,交给shell批量执行。

❓❓Shell是如何操作的❓❓

1. 用户在命令行提示符下键入命令文本,开始与Shell进行交互
2. 接着,shell将用户的命令或按键转化成内核所能够理解的指令
3. 控制操作系统做出响应,直到控制相关硬件设备
4. 最后,shell将输出结果通过shell提交给用户

以下为执行图:

【Linux】Shell详解_第2张图片

Shell的选择

最初的UNIX shell经过多年的发展,由不同的机构、针对不同的目的,开发出许多不同类型的shell程序。目前流行的shell主要有几种 :

  1. Bourne Shell(简称sh):它是Unix的第一个shell程序,早已成为工业标准。目前几乎所有的Linux系统都支持它。不过Bourne Shell的作业控制功能薄弱,且不支持别名与历史记录等功能。
  2. C Shell(简称csh)
  3. Korn Shell(简称ksh)
  4. Bourne Again Shell:能够提供环境变量以配置用户Shell环境,支持历史记录,内置算术功能,支持通配符表达式,将常用命令内置简化。

Shell的乐趣

立即关机与重启
使用系统中的图形界面
使用shell命令

在命令行键入以下命令,系统立即关机 :

linux@ubuntu:~$ sudo  shutdown  -h  now

在命令行键入以下命令,系统立即重新启动 :

linux@ubuntu :~$ sudo  shutdown  -r  now
linux@ubuntu :~$ sudo  reboot   now

定时关机与重启
一位老师在对学生进行上机测试,时间限定在45分钟内,否则计算机将自动关机。这位老师可能使用了下面的命令:

linux@ubuntu:~$ sudo  shutdown  -h  +45   “That is all, game over.”

系统正在安装软件,安装时间大概需要持续40分钟左右,软件安装之后需要重新启动电脑。用户可以不必一直等候在机器旁。使用下面的命令,计算机会在60分钟后自动重启。

linux@ubuntu:~$ sudo  shutdown  -r  +60

Shell命令格式

Shell提示符标识了命令行的开始。用户在提示符后面输入一条命令并按Enter键,完成向系统提交指令。
通常shell命令提示符采用以下的格式:

username@hostname:direction$
 用户名      主机名  目录名

username:用户名,显示当前登录用户的账户名;
hostname:主机名,显示登录的主机名,例如若远程登录后,则显示登录的主机名;
direction:目录名,显示当前所处的路径,当在根目录下显示为“/”,当在用户主目录下显示为“~”;

通常一条命令包含三个要素:命令名称、选项、参数。命令名称是必须的,选项和参数都可能是可选项。命令格式如下所示:

$ Command [-Options] Argument1 Argument2 …
    指令      选项     参数1      参数2…
$:Shell提示符,如果当前用户为超级用户,提示符为“#”,其他用户的提示符均为“$”;
Command:命令名称,Shell命令或程序,严格区分大小写
Options:命令选项,用于改变命令执行动作的类型,由“-”引导,可以同时带有多个选项;
Argument:命令参数,指出命令作用的对象或目标,有的命令允许带多个参数。

一条命令的三要素之间用空格隔开;
若将多个命令在一行书写,用分号(;)将各命令隔开;
如果一条命令不能在一行写完,在行尾使用反斜杠(\)标明该条命令未结束。

不带选项和参数:

wdl@UbuntuFisher:~/Examples$ ls
Experience ubuntu.ogg     logo-Kubuntu.png        oo-derivatives.doc          oo-trig.xls
gimp-ubuntu-splash.xcf     oo-about-these-files.odt   oo-payment-schedule.ods   ubuntu Sax.ogg

ls命令未带任何参数,列出当前目录中的所有文件,只显示文件名称。
命令不带选项或参数,通常意为使用默认选项或参数。

补齐命令与文件名:

在使用Shell命令时,很多用户会经常遇到命令或文件名没有记全的情况。Bash Shell的命令和文件名补齐功能会帮助用户。在输入命令或文件名的前几个字符后,按TAB键或ESC键自动补齐剩余没有输入的字符串。
如果存在多个命令或文件有相同前缀,shell将列出所有相同前缀的命令或文件。shell给出的提示信息,帮助用户回忆和完成输入。之后等待用户输入足够的字符。
需要说明的是,连续按两下TAB键或ESC键,用于命令补齐;按下一次TAB键,用于文件名补齐。

linux@ubuntu:~/Examples$ net   #连续按两下TAB键
net   netkit-ftp   network-admin   netbug   netscsid   netcat 

查询命令历史

用户在Shell下的操作是有很大连续性的,曾经输入的命令可能需要多次使用。当用户在操作中发现问题,需要查看曾经执行过的操作。Bash将用户曾经键入的命令序列保存在一个命令历史表中。按“↑”键 和“↓”键,便可查询命令历史。
Bash Shell还提供了history命令。该命令将命令历史表按列表形式,从记录号1开始,一次性全部显示出来。

history  [numberline]

history只能记录有限条的历史命令,默认保留500条命令。
Bash Shell将历史命令容量保存在环境变量HISTSIZE中。
使用“echo $HISTSIZE”查看当前历史命令容量;
通过直接赋值的方法,修改这个环境变量。

linux@ubuntu:~$ echo  $HISTSIZE  #显示历史命令容量
500
linux@ubuntu:~$ HISTSIZE=1000  #修改历史命令容量
linux@ubuntu:~$ echo  $HISTSIZE
1000

shell特殊字符

当需要用命令处理一组文件,例如file1.txt、file2.txt、file3.txt……,用户不必一一输入文件名,可以使用shell通配符。shell命令的通配符含义如下表
【Linux】Shell详解_第3张图片

演示:

linux@ubuntu:~/mywork$ ls  file_*.txt
file_liu.txt   file_wang.txt   file_lee.txt   file_song.txt

linux@ubuntu:~/mywork$ ls  file_?.txt
file_1.txt   file_2.txt   file_3.txt   file_4.txt   file_5.txt

linux@ubuntu:~/mywork$ ls   file_[1-5].txt
file_1.txt   file_2.txt   file_3.txt   file_4.txt   file_5.txt

linuxx@ubuntu:~/mywork$ ls   file_[^245].txt
file_1.txt   file_3.txt

管道:

管道可以把一系列命令连接起来,意味着第一个命令的输出将作为第二个命令的输入,通过管道传递给第二个命令,第二个命令的输出又将作为第三个命令的输入,以此类推。就像通过使用“|”符连成了一个管道。

linux@ubuntu:~$ ls  /usr/bin  | wc  –w
1249

以上操作中,借助管道“|”,将ls的输出直接作为wc命令的输入。使用管道可以巧妙的将一些命令联合使用,得到单个命令所无法实现的效果。例如使用以上的命令组合,得到的是/usr/bin目录下文件的个数。

输入/输出重定向

输入/输出重定向是改变shell命令或程序默认的标准输入/输出目标,重新定向到新的目标。
linux中默认的标准输入定义为键盘标准输出定义为终端窗口
用户可以为当前操作改变输入或输出,迫使某个特定命令的输入或输出来源为外部文件。
【Linux】Shell详解_第4张图片

演示:

cat命令功能为在标准输出上显示文件。下面通过一个实例,可以更好地理解重定向的功能。

linux@ubuntu:~/mywork$ cat            #使用标准输入/出设备
have a good day!                #用户使用标准输入设备——键盘,键入字符串,并按Enter键
have a good day!                #系统在标准输出——显示器上,显示用户刚刚输入的字符串
linux@ubuntu:~/mywork$ cat > file1.txt    #输出重定向,将输出定向到文件file1.txt
have a good day!               #用户使用标准输入设备——键盘,键入字符串,并按Enter键
                                              #用户输入的字符串被保存在file1.txt文件中
linux@ubuntu:~/mywork$ cat < file1.txt    #输入重定向,将cat命令的输入指定为file1.txt文件
have a good day!                #系统在标准输出显示器上,显示cat命令从文件中读出的字符串

命令置换

命令替换是将一个命令的输出作为另一个命令的参数。命令格式如下所示。
其中,命令command2的输出将作为命令command1的参数。需要注意,命令置换的单引号为ESC键下方的“ ` ”键

command1 `command2`

pwd命令用于显示当前目录的绝对路径。在上面的命令行中,使用命令置换符,将pwd的运行结果作为ls命令的参数。最终,命令执行结果是显示当前目录的文件内容。

linux@ubuntu:~$ ls  `pwd`
Desktop  Examples  historycommandlist  mywork

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