鸟哥的 Linux 与 ADSL 私房菜

认识 BASH Shell
最近更新日期：2003/02/10
什么是 Shell
BASH Shell
变量与变量的设定：echo, env, set, 变量设定规则, export, unset, 变量的有效范围, read, array, $RANDOM, eval, 重要的环境变量(?, HOME, SHELL, MAIL, HISTSIZE...)
命令别名与历史命令：alias(设定命令别名), history, !command,
bash shell 的设定档案：source,
万用字符与特殊符号：
绝对路径与相对路径
命令重导向 ( redirect )
管线命令 ( pipe )： cut, sort, wc, uniq, tee, tr, split,
本章习题练习
什么是 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？
  1. 当然就是需要你的硬件有『声卡芯片』这个硬件配备，否则怎么会有声音；
  2. 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；
  3. 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的需要的步骤！那么也就是说，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！嘿嘿！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！了解了吗？没错！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两张图来说明一下：

基本上，替我们工作的是『硬件』，而控制硬件的是『核心』，再来，我们使用者乃是利用『Shell』控制一些 kernel 提供的 『工具 Utility』来操控硬件替我们正确的工作。再进一步来说，由于 kernel 听不懂人类的语言，而人类也没有办法直接记得 kernel 的语言，所以两者的沟通就得藉由 shell 来支援了！（其实早期的 DOS 的文字接口也是使用 shell 来沟通呀！那个 shell 的名称就叫做 command.com ，还记得吗？ ^_^）
　
以字面上的意思来说， kernel 是『核心』的意思，而 Shell 是『壳』的意思，呵呵！也就是说， shell 是最外头的咚咚！而 kernel 乃是最内层的的咚咚啦！核心是操作系统的最底层的东西！这个核心里头包括了各种的支持硬件的工具！当然啰，如果你的硬件太新，而你的 kernel 并没有支持的话，那么很抱歉，你的 Shell 能力再怎么强，也没有办法使硬件工作的！这样可以了解了吗？呵呵！没错！使计算机主机工作的正是核心的任务，但是操作核心来替使用者工作的，却是 shell 喔！因此，有时候你的 shell 搞了老半天，硬件却不能工作的时候，请注意，您的『核心』是否正确呢？阿！扯远了！这是 kernel 章节才要说的东西??
BASH Shell
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（因为太多的程序设计师使用的就是 C 语言啦！）！

好了，那么 BASH 是怎么一回事呢？这个 shell 是 GNU 计划中重要的工具软件之一，目前也是 GNU 操作系统中标准的 shell ，他主要兼容于 sh ，并且依据一些使用者需求，而加强的 shell 版本，可以说目前几乎所有的 Linux distribution 都是使用 bash 作为管理核心的主要 shell ！因此，不论您使用的是那个 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：

在了解了 BASH 的优点之后，再来我们要来讨论的是：那如何在 Shell 提供的环境中下达指令呢？其实很简单的，下达指令的方式为：
[root@test /root]# command [-options] parameter1 parameter2 ...
                     指令     选项      参数(1)    参数(2)

1. command 为指令的名称，例如变换路径的指令为 cd 等等；
2. 中刮号[]并不存在于实际的指令中，而加入参数设定时，通常为 - 号，有时候完整名称会输入 -- 符号；
3. parameter1 parameter2.. 为依附在 option 后面的参数，或者是 command 的参数；
4. command, -options, parameter1.. 这几个咚咚中间以空格来区分，不论空几格 shell 都视为一格；
5. 指令太长的时候，可以使用 \ 符号来跳脱 [Enter] 符号，使指令连续到下一行。

实例：
[root@test /root]# ls -al /root   <==以 ls 列出 /root 这个目录中的隐藏文件与相关的属性参数；
[root@test /root]# ./configure --prefix=/usr/local --with-tcp_wrappers \
> --with-pam     <==这两行实际上是同一行的指令，但是加上 \ 跳脱符号后，指令可以连续到下一行！
[root@test /root]# ls           -al   /root  <==这个指令与第一个相同，空格符不论几个，仅视为一个来处理。
很简单吧！OK！那么再来一个问题：『Shell 是什么时候开始接管 Linux 主机的！？』我们在后面会再提到『开机流程』的介绍，这里先跳过去，假设你的机器已经开机成功了，那么主机便进入等待使用者 login 的状态。当使用者输入了账号与密码，并且顺利的 pass 之后，经过了 shell 的环境变量档案读取功能，最后，使用者进入自己的『家目录』之后，例如 root 的家目录在 /root 底下，一般使用者的家目录则在 /etc/passwd 这个档案里面规定，那么主机就已经丢了一个程序称为 bash 的给你操作啰！
变量与变量的设定：echo, env, set, 变量设定规则, export, unset,
再继续研究 BASH 之前，我们要就变量这个东西来讨论一番，因为在主机里面有太多的数据需要进行存取了，而这些数据都是一些服务所必须的，例如 mail 的存取路径在 /var/spool/mail 、家目录预设在 /home/useraccount 等等，当然我们可以改变这些个变量，但是如果该变量是直接深植于套件当中，那么当你修改了某些参数之后，嘿嘿！你的套件就必须要『由原始码直接更新再编译』才行！这样似乎很麻烦，所以啰，就会有变量这个好东西出来了！
 
举个简单的例子来说， sendmail 的 smtp 存放 mail 路径是经由 /etc/profile 里头的
MAIL="/var/spool/mail/$USER"
来设定的，而当我修改了上面这一个咚咚，然后重新开机之后，嘿嘿嘿嘿！我的邮件就可以存放到不同的路径去了！而且不会有问题！可以顺利的『在 Linux 主机上面』收发。然而问题发生在 pop3 这个服务上面，由于 pop3 的预设路径是在 source code 里头，而且就正是 /var/spool/mail 这个路径，也就是说，不论我怎么修正我的『变量』， pop3 都不为所动！唉～真惨，所以就无法直接以 pop3 来收信了（例如 OutLook 就不能工作了）！会发生密码不接受的问题呢！
此外，例如我们在执行程序的时候，系统怎么知道你的 ls 这个指令放在哪里？原来是有 PATH 这个变量，系统会透过这个变量里面所设定的路径去依序寻找该指令系统，如果找不到的话，那么才在屏幕上显示『 command not found 』字样！这些还都只是系统预设的变量的目的，如果是个人的设定方面：例如你要写一个大型的 script （批次文件）时，有些数据因为可能由于使用者习惯的不同而有差异，比如说路径好了，由于该路径在 script 被使用在相当多的地方，如果下次换了一部主机，都要修改 script 里面的所有路径，那么我一定会疯掉！这个时候如果使用变量，而将该变量的定义写在最前面，后面相关的路径名称都以变量来取代，嘿嘿！那么你只要修改一行就等于修改整篇 script 了！方便的很！所以，良好的程序设计师都会善用变量的定义！（这个部分我们在底下还会再提到！）
　
如果说的学理一点，那么由于在 Linux System 下面，所有的执行续都是需要一个执行码，而就如同上面提到的，你『真正以 shell 来跟 Linux 沟通，是在正确的登入 Linux 之后！』这个时候你就有一个 bash 的执行程序，也才可以真正的经由 bash 来跟系统沟通啰！而在进入 shell 之前，也正如同上面提到的，由于系统需要一些变量来提供他数据的存取（或者是一些环境的设定参数值，例如是否要显示彩色等等的），所以就有一些所谓的『环境变量』需要来读入系统中了！这些环境变量例如 PATH、HOME、MAIL、SHELL等等，都是很重要的，为了区别与自订变量的不同，环境变量通常以大写字符来表示呢！
　
说了那么久，那么到底『什么是变量』呢？简单的说，『变量就是以一组文字或符号等，来取代一些设定或者是一串保留的数据！』，例如：『VBird』就是『鸟哥』，所以当你读取 VBird 的时候，系统自然就会知道！哈！那就是鸟哥！最简单的例子可以取 PATH 来说明！如果你对于『相对路径与绝对路径』还有点印象的话，那么应该晓得『要下达正确的指令，应该需要指定路径与文件名』才行！例如你的 ls 指令应该需要以『/bin/ls』来下达指令才对，那么为何你在任意的路径下都可以执行 ls 呢？而不需要指定路径呢？这是因为系统已经预设了一些『搜寻路径(PATH)』了，所以当你需要执行一些指令的时候，系统就会依照该 PATH 的设定来进行指令的搜寻！而这个 PATH 就是所谓的变量了！那么如何『显示变量』呢？这就需要使用到 echo 这个指令啦！
命令别名与历史命令
bash shell 的设定档案：
万用字符与特殊符号
绝对路径与相对路径
命令重导向
好了，对于『 > , >> 』这两个东西有一定的概念之后，我们来深入的谈一谈『命令输出重导向』的观念吧！如前所述，基本上， Linux 执行的结果中，可以约略的分成『正确输出』与『错误输出』两种方式。例如，当你以一般身份执行 find 这个指令时，例如执行『 find / -name testing 』时，由于你是一般身份，又有些数据夹是不允许一般身份者进入的，所以啰，当你使用 find 时，就会有错误讯息发生了！但同时如果有 testing 这个档案在你可以进入的资料夹当中，那么屏幕也会输出到给你看！因此，就具有正确的与错误的输出两种啰！（分别称为 Stdout 与 Stderror）例如下面为执行结果：里面的『 find: /home/root: Permission denied 』就告诉你该数据夹你没有权限进入，这就是错误的输出了，那么『 /home/test/tseting 』就是正确的输出了！
 
[test @test test]# find / -name testing
find: /home/test1: Permission denied    <==这是错误的输出
find: /home/root: Permission denied       <==这是错误的输出
find: /home/masda: Permission denied      <==这是错误的输出
/home/test/testing                        <==这是『正确』的输出
[test @test test]# 

好了，那么假如我们想要将数据输出到 list 这个档案中呢？执行『 find / -name testing > list 』会有什么结果？呵呵，你会发现 list 里面存了刚刚那个『正确』的输出数据，至于屏幕上还是会有错误的讯息出现呢！伤脑筋！如果想要将正确的与错误的数据分别存入不同的档案中需要怎么做？！呵 呵！其实在数据的重导向方面，正确的写法应该是『 1> 』与『 2> 』才对！但是如果只有 > 则预设是以 1> 来进行数据的！那个 1> 是输出正确数据， 2> 则是错误数据输出项目。也就是说：

好了，那么上面的例子中，我们如何将数据输出到不同的地方去呢？可以这么写：
 
[test @test test]# find / -name testing 1> list_right 2> list_error

这样一来，刚刚执行的结果中，有 Permission 的那几行错误信息都会跑到 list_error 这个档案中，至于正确的输出数据则会存到 list_right 这个档案中啰！这样可以了解了吗？如果有点混乱的话，去休息一下再来看看吧！！

管线命令 ( pipe )
本章习题练习 ( 要看答案请将鼠标移动到『答：』底下的空白处，按下左键圈选空白处即可察看 )
参考文章：
2002/06/27：第一次完成
2003/02/10：重新编排与加入 FAQ
2002/05/20 以来统计人数

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