linux bash shell 入门教程
Shell Script(bash)简介
众所皆知地，UNIX上以小工具著名，利用许多简单的小工具，来完成原本需要大量软体开发的工作，这一点特色，使得UNIX成为许多人心目中理想的系统平台。
在众多的小工具中，Shell Script算得上是最基本、最强大、运用最广泛的一个。它运用围之广，不但从系统启动、程式编译、定期作业、上网连线，甚至安装整个Linux系统，都可以用它来完成。
因为Shell Script是利用您平日在使用的一些指令，将之组合起来，成为一个"程式"。如果您平日某些序列的指令下得特别频繁，便可以将这些指令组合起来，成为另一个新的指令。这样，不但可以简化并加速操作速度，甚至还可以干脆自动定期执行，大大简化系统管理工作。
*************************
Bash(GNU Bourne-Again SHell)是许多Linux平台的内定Shell，事实上，还有许多传统UNIX上用的Shell，像tcsh、csh、ash、bsh、ksh等等，Shell Script大致都类同，当您学会一种Shell以后，其它的Shell会很快就上手，大多数的时候，一个Shell Script通常可以在很多种Shell上使用。
这里我介绍您bash的使用方法。事实上，当您"man bash"时，就可以看到bash的说明书，不过对许多人来说，这份说明书犹如"无字天书"一样难懂。这份文件，主要资料来源为"man bash"，我加上一些实际日常的应用例来说明。希望这样能让那些始终不得其门而入的人们，多多少少能有点概念。
教学例子
"Hello world" Shell Script
照传统程式教学例，这一节介绍Shell Script的"Hello World"如何撰写。
*************************
#!/bin/sh
# Filename : hello
echo "Hello world!"
*************************
大家应该会注意到第一行的"#!/bin/sh"。在UNIX下，所有的可执行Script，不管是那一种语言，其开头都是"#!"，例如Perl是"#!/usr/bin/perl"，tcl/tk是"#!/usr/bin/wish"，看您要执行的Script程式位置在那里。您也可以用"#!/bin/bash"、"#!/bin/tcsh"等等，来指定使用特定的Shell。
echo是个bash的内建指令。
*************************
接下来，执行hello这个script:
要执行一个Script的方式有很多种。
*************************
第一种 : 将hello这个档案的权限设定为可执行。
[foxman@foxman bash]# chmod 755 hello
执行
[foxman@foxman bash]# ./hello
hello world
*************************
第二种 : 使用bash内建指令"source"或"."。
[foxman@foxman bash]# source hello
hello world
或
[foxman@foxman bash]# . hello
hello world
*************************
第三种 : 直接使用sh/bash/tcsh指令来执行。
[foxman@foxman bash]# sh hello
hello world
或
[foxman@foxman bash]# bash hello
hello world
*************************
Bash执行选项
*************************
-c string : 读取string来当命令。
-i : 互动介面。
-s : 由stdin读取命令。
- : 取消往后选项的读取。
-norc : 不要读~/.bashrc来执行。
-noprofile : 不要读/etc/profile、~/.bash_profile、~/.bash_login、~/.profile等等来执行。
-rcfile filename : 执行filename，而非~/.bashrc
-version : 显示版本。
-quiet : 启动时不要哩唆。
-login : 确保bash是个login shell。
-nobraceexpansion : 不要用curly brace expansion({}符号展开)。
-nolineediting : 不用readline来读取命令列。
-posix : 改采Posix 1003.2标准。
用于自动备份的Shell Script
一个用于自动备份的Shell Script
我们先前提到，可利用Shell Script搭配crond来作定期的工作。要作定期性的工作，在UNIX上，就是与crond的搭配运用。
*************************
首先我们先来研究如何对系统进行备份。
要对系统进行备份，不外乎便是利用一些压缩工具。在许多UNIX系统上，tar及gzip是de facto的资料交换标准。我们经常可以看见一些tar.gz或tgz档，这些档案，被称为tarball。当然了，您也可以用bzip2、zip等等压缩工具来进行压缩，不必限定于gzip。但tar配合gzip是最普遍的，也是最方便的方式。
要将我们想要的资料压缩起来，进行备份，可以结合tar及gzip一起进行。方式有很多种，最常用的指令是以下这一种:
tar -c file/dir ... | gzip -9 > xxxx.tar.gz
您也可以分开来做:
tar -r file/dir ... -f xxxx.tar
gzip -9 xxxx.tar
或
tar -r file/dir ... -f xxxx.tar
gzip -9 xxxx.tar.gz
*************************
在解过Linux下档案备份的基本知识后，我们来写一个将档案备份的Script。
#!/bin/sh
# Filename : backup
DIRS="/etc /var /your_directories_or_files"
BACKUP="/tmp/backup.tgz"
tar -c $DIRS | gzip -9 > $BACKUP
其中DIRS放的是您要备份的档案及目录，BACKUP是您的备份档。可不要将/tmp放进DIRS中，那样做，您是在做备份的备份，可能将您的硬碟塞爆。
*************************
接下来测试
[foxman@foxman bash]# chmod 755 backup
[foxman@foxman bash]# ./backup
执行完成后在/tmp就会有一个backup.tgz，里面储存了您重要的资料。您可用
gzip -dc /tmp/backup.tgz | tar -vt
或
tar vtfz /tmp/backup.tgz
来看看里面的档案列表。
要解开时，可用以下指令来完成复原:
gzip -dc /tmp/backup.tgz | tar -xv
或
tar xvfz /tmp/backup.tgz
备份通常是仅备份系统通常最重要的部份，/etc可说是不可缺少的一部份。另外，看您系统中有那些重要的资料需要备份。通常来说，您没有必要备份/bin、/sbin、/usr/bin、/usr/sbin、/usr/X11R6/bin等等这些执行档目录。只要备份您重要的档案即可，别把整个硬碟备份，那是蛮呆的动作。
*************************
如果您有许多台机器，可利用其中一台任务较轻的内部网路主机，做为主要备份主机。将所有机器都自动执行备份，然后利用NFS/Coda/Samba等网路档案系统，将备份的资料放到该备份机器中，该机器则定时收取备份资料，然后您再由该机器中进行一次备份。
这里是整个系统备份方案的图示。
在您进行之前，先解一下，系统中那些是要备份的，那些是不需要的。
*************************
新的backup
#!/bin/sh
HOSTNAME=`hostname`
DIRS="/etc /var /your_important_directory"
BACKUP="/tmp/$HOSTNAME.tgz"
NFS="/mnt/nfs"
tar -c $DIRS | gzip -9 > $BACKUP
mv -f $BACKUP $NFS
*************************
备份主机内的Script : collect_backup
#!/bin/sh
NFS="/mnt/nfs"
BACKUP="/backup"
mv -f $NFS/*.tgz $BACKUP
在此，您不能够将所有备份都直接放在/mnt/nfs，这是危险的。万一任一台机器不小心将/mnt/nfs所有内容删除，那么备份就会消失。因此，您需要将/mnt/nfs移到一个只有该备份主机可存取的目录中。
*************************
当这些个别的Script都测试好以后，接下来我们将他们放到crontab里面。找到您的crontab，它的位置可能在/var/spool/cron/crontabs/root、/etc/crontab、/var/cron/tabs/root。
在crontab中选择以下之一加入(看您定期的时间):
Slackware : /var/spool/cron/crontabs/root
01 * * * * /full_backup_script_path/backup 1> /dev/null 2> /dev/null # 每小时(太过火一点)
30 16 * * * /full_backup_script_path/backup 1> /dev/null 2> /dev/null # 每日16:30，下班前备份
30 16 * * 0 /full_backup_script_path/backup 1> /dev/null 2> /dev/null # 每周一16:30
0 5 1 * * /full_backup_script_path/backup 1> /dev/null 2> /dev/null # 每月一号5:0
RedHat/Debian : /etc/crontab
RedHat可直接将backup放入/etc/cron.hourly, /etc/cron.daily, /etc/cron.weekly, /etc/cron.monthly。或采用如上加入/etc/crontab的方式:
有关crontab的用法，可查"man 5 crontab"，在此不详述。
备份主机的设定类同。
注意: 所有机器不要同时进行备份，否则网路会大塞车。备份主机收取备份的时间要设为最后，否则会收不到备份资料。您可以在实作后，将时间间隔调整一下。
*************************
看看，两个小小不到三行的Shell Script，配合cron这个定时工具。可以让原本需要耗时多个小时的人工备份工作，简化到不到十分钟。善用您的想像力，多加一点变化，可你让您的生活变得轻松异常，快乐悠哉。
档案系统检查
系统安全一向是大多数电脑用户关心的事，在UNIX系统中，最重视的事，即系统中有没有"木马"(Trojan horse)。不管Trojan horse如何放进来的，有一点始终会不变，即被放置木马的档案，其档案日期一定会被改变，甚至会有其它的状态改变。此外，许多状况下，系统会多出一些不知名的档案。因此，平日检查整个档案系统的状态是否有被改变，将所有状态有改变的档案，以及目前有那些程式正在执行，自动报告给系统管理员，是个避免坐上"木马"的良方。
*************************
#!/bin/sh
# Filename : whatever_you_name_it
DIRS="/etc /home /bin /sbin /usr/bin /usr/sbin /usr/local /var /your_directory"
ADMIN=" [email protected]
shell是用户和Linux操作系统之间的接口。Linux中有多种shell，其中缺省使用的是Bash。本章讲述了shell的工作原理，shell的种类，shell的一般操作及Bash的特性。
什么是shell
Linux系统的shell作为操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。它是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。
shell是用户和Linux内核之间的接口程序，如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕内核的外层。当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。
shell是一个命令语言解释器，它拥有自己内建的shell命令集，shell也能被系统中其他应用程序所调用。用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。
有一些命令，比如改变工作目录命令cd，是包含在shell内部的。还有一些命令，例如拷贝命令cp和移动命令rm，是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。对用户而言，不必关心一个命令是建立在shell内部还是一个单独的程序。
shell首先检查命令是否是内部命令，若不是再检查是否是一个应用程序（这里的应用程序可以是Linux本身的实用程序，如ls和rm，也可以是购买的商业程序，如xv，或者是自由软件，如emacs）。然后shell在搜索路径里寻找这些应用程序（搜索路径就是一个能找到可执行程序的目录列表）。如果键入的命令不是一个内部命令并且在路径里没有找到这个可执行文件，将会显示一条错误信息。如果能够成功找到命令，该内部命令或应用程序将被分解为系统调用并传给Linux内核。图10-1展示了shell是如何执行命令的。
用户命令
外部命令
UNIX核心
图10-1 shell的工作原理
shell的另一个重要特性是它自身就是一个解释型的程序设计语言，shell程序设计语言支持绝大多数在高级语言中能见到的程序元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。shell编程语言简单易学，任何在提示符中能键入的命令都能放到一个可执行的shell程序中。
当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序。正是shell进程提供了命令行提示符。作为默认值（TurboLinux系统默认的shell是BASH），对普通用户用"$"作提示符，对超级用户（root）用"#"作提示符。
一旦出现了shell提示符，就可以键入命令名称及命令所需要的参数。shell将执行这些命令。如果一条命令花费了很长的时间来运行，或者在屏幕上产生了大量的输出，可以从键盘上按ctrl+c发出中断信号来中断它（在正常结束之前，中止它的执行）。
当用户准备结束登录对话进程时，可以键入logout命令、exit命令或文件结束符（EOF）（按ctrl+d实现），结束登录。
我们来实习一下shell是如何工作的。
$ make work
make:***No rule to make target 'work'. Stop.
$
注释：make是系统中一个命令的名字，后面跟着命令参数。在接收到这个命令后，shell便执行它。本例中，由于输入的命令参数不正确，系统返回信息后停止该命令的执行。
在例子中，shell会寻找名为make的程序，并以work为参数执行它。make是一个经常被用来编译大程序的程序，它以参数作为目标来进行编译。在"make work"中，make编译的目标是work。因为make找不到以work为名字的目标，它便给出错误信息表示运行失败，用户又回到系统提示符下。
另外，用户键入有关命令行后，如果shell找不到以其中的命令名为名字的程序，就会给出错误信息。例如，如果用户键入：
$ myprog
bash:myprog:command not found
$
可以看到，用户得到了一个没有找到该命令的错误信息。用户敲错命令后，系统一般会给出这样的错误信息。
shell的种类
Linux中的shell有多种类型，其中最常用的几种是Bourne shell（sh）、C shell（csh）和Korn shell（ksh）。三种shell各有优缺点。Bourne shell是UNIX最初使用的shell，并且在每种UNIX上都可以使用。Bourne shell在shell编程方面相当优秀，但在处理与用户的交互方面做得不如其他几种shell。Linux操作系统缺省的shell是Bourne Again shell，它是Bourne shell的扩展，简称Bash，与Bourne shell完全向后兼容，并且在Bourne shell的基础上增加、增强了很多特性。Bash放在/bin/bash中，它有许多特色，可以提供如命令补全、命令编辑和命令历史表等功能，它还包含了很多C shell和Korn shell中的优点，有灵活和强大的编程接口，同时又有很友好的用户界面。
C shell是一种比Bourne shell更适于编程的shell，它的语法与C语言很相似。 Linux为喜欢使用C shell的人提供了Tcsh。Tcsh是C shell的一个扩展版本。Tcsh包括命令行编辑、可编程单词补全、拼写校正、历史命令替换、作业控制和类似C语言的语法，它不仅和Bash shell是提示符兼容，而且还提供比Bash shell更多的提示符参数。
Korn shell集合了C shell和Bourne shell的优点并且和Bourne shell完全兼容。Linux系统提供了pdksh（ksh的扩展），它支持任务控制，可以在命令行上挂起、后台执行、唤醒或终止程序。
Linux并没有冷落其他shell用户，还包括了一些流行的shell如ash、zsh等。每个shell都有它的用途，有些shell是有专利的，有些能从Internet网上或其他来源获得。要决定使用哪个shell，只需读一下各种shell的联机帮助，并试用一下。
用户在登录到Linux时由/etc/passwd文件来决定要使用哪个shell。例如：
# fgrep lisa /etc/passwd
lisa:x:500:500:TurboLinux User:/home/lisa:/bin/bash
shell被列每行的末尾（/bin/bash）。
由于Bash是Linux上缺省的shell，本章主要介绍Bash及其相关知识。
第二十课 shell命令 2000年/5月/22日
命令行
用户登录到Linux系统时，可以看到一个shell提示符，标识了命令行的开始。用户可以在提示符后面输入任何命令及参数。例如：
$ date
二 11 23 01:34:58 CST 1999
$
用户登录时，实际进入了shell，它遵循一定的语法将输入的命令加以解释并传给系统。命令行中输入的第一个字必须是一个命令的名字，第二个字是命令的选项或参数，命令行中的每个字必须由空格或TAB隔开，格式如下：
$ Command Option Arguments
选项和参数
选项是包括一个或多个字母的代码，它前面有一个减号（减号是必要的，Linux用它来区别选项和参数），选项可用于改变命令执行的动作的类型。例如：
$ ls
motd passwd
$
这是没有选项的ls命令，可列出当前目录中所有文件，只列出各个文件的名字，而不显示其他更多的信息。
$ ls -l
total 2
-rw-r--r-- 2 wzh book 22 Apr 20 20:37 motd
-rw-r--r-- 2 wzh book 796 Apr 20 20:37 passwd
$
加入-l选项，将会为每个文件列出一行信息，诸如数据大小和数据最后被修改的时间。
大多数命令都被设计为可以接纳参数。参数是在命令行中的选项之后键入的一个或多个单词，例如：
$ ls -l text
-rw-r--r-- 2 wzh book 22 Apr 20 20:37 motd
-rw-r--r-- 2 wzh book 796 Apr 20 20:37 passwd
$
将显示text目录下的所有文件及其信息。
有些命令，如ls可以带参数，而有一些命令可能需要一些最小数目的参数。例如，cp命令至少需要两个参数，如果参数的数目与命令要求不符，shell将会给出出错信息。例如：
$ cp -i mydata newdata
注意：命令行中选项先于参数输入。
命令行特征
命令行实际上是可以编辑的一个文本缓冲区，在按回车之前，可以对输入的文本进行编辑。比如利用BACKSPACE键可以删除刚键入的字符，可以进行整行删除，还可以插入字符，使得用户在输入命令，尤其是复杂命令时，若出现键入错误，无须重新输入整个命令，只要利用编辑操作，即可改正错误。
利用上箭头可以重新显示刚执行的命令，利用这一功能可以重复执行以前执行过的命令，而无须重新键入该命令。
bash保存着以前键入过的命令的列表，这一列表被称为命令历史表。按动上箭头，便可以在命令行上逐次显示各条命令。同样，按动下箭头可以在命令列表中向下移动，这样可以将以前的各条命令显示在命令行上，用户可以修改并执行这些命令。这一特征将在10.4节中进行详细的论述。
在一个命令行中还可以置入多个命令，用分号将各个命令隔开。例如：
$ ls -F;cp -i mydata newdata
也可以在几个命令行中输入一个命令，用反斜杠将一个命令行持续到下一行。
$ cp -i
mydata
newdata
上面的cp命令是在三行中输入的，开始的两行以反斜杠结束，把三行作为一个命令行。
shell中的特殊字符
shell中除使用普通字符外，还可以使用一些具有特殊含义和功能的特殊字符。在使用它们时应注意其特殊的含义和作用范围。下面分别对这些特殊字符加以介绍。
通配符
通配符用于模式匹配，如文件名匹配、路经名搜索、字符串查找等。常用的通配符有*、?和括在方括号［ ］中的字符序列。用户可以在作为命令参数的文件名中包含这些通配符，构成一个所谓的"模式串"，在执行过程中进行模式匹配。
* 代表任何字符串（长度可以不等），例如："f*"匹配以f打头的任意字符串。但应注意，文件名前的圆点（.）和路经名中的斜线（/）必须显式匹配。例如"*"不能匹配.file，而".*"才可以匹配.file。
? 代表任何单个字符。
［ ］ 代表指定的一个字符范围，只要文件名中［ ］位置处的字符在［ ］中指定的范围之内，那么这个文件名就与这个模式串匹配。方括号中的字符范围可以由直接给出的字符组成，也可以由表示限定范围的起始字符、终止字符及中间的连字符（-）组成。例如，f ［a- d］ 与f ［abcd］的作用相同。Shell将把与命令行中指定的模式串相匹配的所有文件名都作为命令的参数，形成最终的命令，然后再执行这个命令。
下面我们给出表10-1说明这些通配符的具体含义。
表10-1 通配符含义举例
模式串
意 义
*
当前目录下所有文件的名称。
*Text*
当前目录下所有文件名中包含有Text的文件的名称。
［ab-dm］*
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头的文件的名称。
［ab-dm］?
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头且后面只跟有一个字符的文件的名称。
/usr/bin/??
目录/usr/bin下所有名称为两个字符的文件的名称。
特别需要注意的是，连字符"-"仅在方括号内有效，表示字符范围，如在方括号外面就成为普通字符了。而*和?只在方括号外面是通配符，若出现在方括号之内，它们也失去通配符的能力，成为普通字符了。例如，模式"- a［*?］abc"中只有一对方括号是通配符，*和?均为普通字符，因此，它匹配的字符串只能是- a*abc和- a?abc。
最后说明一下使用通配符时需要注意的一些问题。由于*、?和［ ］对于shell来说具有比较特殊的意义，因此在正常的文件名中不应出现这些字符。特别是在目录名中不要出现它们，否则Shell匹配起来可能会无穷的递归下去。另外要注意的一点是：如果目录中没有与指定的模式串相匹配的文件名，那么Shell将使用此模式串本身作为参数传给有关命令。这可能就是命令中出现特殊字符的原因所在。
引号
在shell中引号分为三种：单引号，双引号和反引号。
单引号 '
由单引号括起来的字符都作为普通字符出现。特殊字符用单引号括起来以后，也会失去原有意义，而只作为普通字符解释。例如：
$ string='$PATH'
$ echo $string
$PATH
$
可见$保持了其本身的含义，作为普通字符出现。
双引号 "
由双引号括起来的字符，除$、、'、和"这几个字符仍是特殊字符并保留其特殊功能外，其余字符仍作为普通字符对待。对于$来说，就是用其后指定的变量的值来代替这个变量和$；对于而言，是转义字符，它告诉shell不要对其后面的那个字符进行特殊处理，只当作普通字符即可。可以想见，在双引号中需要在前面加上的只有四个字符$，，'和"本身。而对"号，若其前面没有加，则Shell会将它同前一个"号匹配。
例如，我们假定PATH的值为.:/usr/bin:/bin，输入如下命令：
$ TestString＝"$PATH\"$PATH"
$ echo $TestString
.:/usr/bin:/ bin"$PATH
$
读者可以自己试一下在第二个双引号之前不加会产生什么结果。
反引号 `
反引号（`）这个字符所对应的键一般位于键盘的左上角，不要将其同单引号（'）混淆。反引号括起来的字符串被shell解释为命令行，在执行时，shell首先执行该命令行，并以它的标准输出结果取代整个反引号（包括两个反引号）部分。例如：
$ pwd
/home/xyz
$ string="current directory is `pwd`"
$ echo $string
current directour is /home/xyz
$
shell执行echo命令时，首先执行`pwd`中的命令pwd，并将输出结果/home/xyz取代`pwd`这部分，最后输出替换后的整个结果。
利用反引号的这种功能可以进行命令置换，即把反引号括起来的执行结果赋值给指定变量。例如：
$ today=`date`
$ echo Today is $today
Today is Mon Apr 15 16:20:13 CST 1999
$
反引号还可以嵌套使用。但需注意，嵌套使用时内层的反引号必须用反斜线（）将其转义。例如：
$ abc=`echo The number of users is `who| wc-l``
$ echo $abc
The number of users is 5
$
在反引号之间的命令行中也可以使用shell的特殊字符。Shell为得到``中命令的结果，它实际上要去执行``中指定的命令。执行时，命令中的特殊字符，如$，"，?等又将具有特殊含义，并且``所包含的可以是任何一个合法的Shell命令，如：
$ ls
note readme.txt Notice Unix.dir
$ TestString＝"`echo $HOME ` ` ls ［nN］*`"
$ echo $TestString
/home/yxz note Notice
$
其他情况，读者可自行试之。
注释符
在shell编程中经常要对某些正文行进行注释，以增加程序的可读性。在Shell中以字符"#"开头的正文行表示注释行。
此外还有一些特殊字符如：用于输入/输出重定向与管道的<、>、<<、>>和|；执行后台命令的&；命令执行操作符&&和||及表示命令组的{}将在下面各小节中加以介绍。
Bash最常见的激活模式
Bash最常见的激活模式是交互式和非交互式:
1.交互式激活
指其标准输入和输出都连接在终端上.又分为三种类型:login,非login,posix
以及受限的shell.
确定一个shell是否是交互式的可以通过检测$PS1环境变量.
(1)当Bash作为loginshell被激活时,它将依次读取并执行以下文件:
/etc/profile,~/.bash_profile,~/.bash_login,~/.profile
使用--noprofile选项激活Bash可以禁止其读任何初始化文件
在退出时执行~/.bash_logout文件
(2)当Bash作为非loginshell被激活时,它将读取并执行~/.bashrc
使用--norc选项激活Bash可以禁止执行任何初始化文件,使用
--rcfilefile可以指定执行的初始化文件.
(3)当Bash作为posix模式被激活时,它将先检查$ENV变量是否定义.
若定义,Bash读取并执行有$ENV变量扩展而得到的文件,否则不再
执行任何初始化文件。
(4)当Bash作为受限模式被激活时,它除了禁止某些操作以外,其他行为
于其他模式相同.受限操作有:改变目录,修改$SHELL和$PATH变量,
运行exec,以绝对路径运行程序以及使用重定向.Bash1.x中不包含
受限模式.
2.非交互式激活
主要用来运行Shell脚本.启动后,Bash检查$BASH_ENV变量,若定义,
这执行该变量指定文件中包含的命令.
Bash的激活选项
-cstring该选项表明string中包含了一条命令.如bash-cls~
-i使Bash以交互式方式运行
-r使Bash以受限方式运行
--login使Bash以登录Shell方式运行
--posix使Bash遵循POSIX标准
--verbose使Bash显示所有其读入的输入行
--help打印Bash的使用信息
--version打印版本信息
--noprofile
--norc
--rcfilefile