【第十章】认识与学习BASH

认识BASH这个Shell

硬件、核心与Shell

一、当你要计算机传输出来“音乐”的时候，你的计算机需要：

1. 硬件：需要你的硬件有声卡芯片这个配备，否则怎么会有声音；
2. 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；
3. 应用程序：需要使用者 （就是你） 输入发生声音的指令啰！

也就是说，你必须要“输入”一个指令之后， “硬件”才会通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，我们必须要通过“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！我们可以通过下面这张图来说明一下：

二、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，如果这组软件能被使用者随意的操作，若使用者应用不当，将会使得整个系统崩溃！但是我们总是需要让使用者操作系统的，所以就有了在操作系统上面发展的应用程序啦！使用者可以通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！
三、其实shell的功能只是提供使用者操作系统的一个接口，因此shell需要可以调用其他软件才好。我们前面提到的指令man、chmod、chown、vi、fdisk、mkfs等，都是独立的应用程序，但是我们可以通过shell（就是命令行界面） 来操作这些应用程序，让这些应用程序调用核心来运行所需的工作哩！
四、也就是说，只要能够操作应用程序的接口都能够称为shell。狭义的shell指的是命令行方面的软件，包括本章要介绍的bash等。 广义的shell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调用核心工作啊！

系统的合法shell与/etc/shells功能

一、目前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，至少就有下面这几个可以用的 shells （鸟哥省略了重复的 shell 了！包括 /bin/sh 等于 /usr/bin/sh 啰！）：
通过检查/etc/shells文件，可以查看Linux（以CentOS 7.x为例）中有多少我们可以使用的shells：

/bin/sh （已经被 /bin/bash 所取代）
/bin/bash （就是 Linux 默认的 shell）
/bin/tcsh （整合 C Shell ，提供更多的功能）
/bin/csh （已经被 /bin/tcsh 所取代）
# 省略了重复的shell，包括/bin/sh等于/usr/bin/sh
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为什么我们系统上合法的shell要写入/etc/shells这个文件？因为系统某些服务在运行过程中，会去检查使用者能够使用的shells，而这些shell的查询就是借由/etc/shells这个文件啰！某些FTP网站会去检查使用者的可用shell，而如果你不想要让这些使用者使用FTP以外的主机资源时，可能会给予该使用者一些怪怪的shell，让使用者无法以其他服务登陆主机。这个时候，你就得将那些怪怪的shell写到/etc/shells当中了。
二、当我登陆的时候，系统就会给我一个shell让我来工作了。 而这个登陆取得的shell就记录在/etc/passwd这个文件内！这个文件的内容：

[dmtsai@study ~]$ 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
.....（下面省略）.....
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在每一行的最后一个数据，就是你登陆后可以取得的默认的shell啦！那你也会看到，root是/bin/bash，不过，系统帐号bin与daemon等等，就使用那个怪怪的/sbin/nologin

Bash shell的功能

一、bash主要相容于sh，其主要优点：

1. 命令编修能力（history）：他能记忆使用过的指令，我只要在命令行按上下键就可以找到前/后一个输入的指令！而在很多distribution里头，默认的指令记忆功能可以到达1000个，这么多的指令记录在你的主文件夹内的.bash_history啦！不过~/.bash_history 记录的是前一次登陆以前所执行过的指令，至于这一次登陆所执行的指令都被暂存在内存中，当你成功的登出系统后，该指令记忆才会记录到.bash_history当中！
2. 命令与文件补全功能：（[tab] 按键的好处）
   （1）[Tab] 接在一串指令的第一个字的后面，则为命令补全；
   （2）[Tab] 接在一串指令的第二个字以后时，则为“文件补齐”！
   （3）若安装bash-completion软件，则在某些指令后面使用[tab]按键时，可以进行“选项/参数的补齐”功能！
   例如：查看环境当中所有以c开头的指令：按下c[tab][tab]
3. 命令别名设置功能（alias）：假如我想用lm这个自定义的命令来取代ls -al，以查看本目录下面的所有文件及其属性（包含隐藏文件），也就是说，lm等同于ls -al。可以使用alias来实现！在命令行输入alias可查看目前的命令别名有哪些，也可以直接下达命令来设置别名：alias lm='ls -al'
4. 程序化脚本（shell scripts）：
5. 万用字符（Wildcard）：想要知道/usr/bin下面有多少以X为开头的文件：ls -l /usr/bin/X*

查询指令是否为Bash shell的内置命令：type

一、查看bash的说明文档：man bash。这个说明文档里面有其他的文件说明，因为为了方便shell的操作，bash内置了很多指令了。利用type指令可以知道某个指令是来自于外部指令（指的是其他非bash所提供的指令）或是内置在bash当中的：

[root@www ~]type [-tpa] name
# 选项与参数：
# ：不加任何选项与参数时，type会显示出name是外部命令还是bash内建命令
# -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：表示为外部命令；
#      alias：表示该命令为命令别名所配置的名称；
#      builtin：表示该命令为bash内建的命令功能；
# -p  ：如果后面接的name为外部命令时，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的命令都列出来，包含alias

# 范例一：查询一下ls这个命令是否为bash内建？
[root@www ~]type ls
ls is aliased to `ls --color=tty' <==未加任何参数，列出ls的最主要使用情况
[root@www ~]type -t ls
alias                             <==仅列出ls运行时的依据
[root@www ~]type -a ls
ls is aliased to `ls --color=tty' <==最先使用aliase
ls is /bin/ls                     <==还有找到外部命令在/bin/ls

# 范例二：cd呢？
[root@www ~]type cd
cd is a shell builtin             <==看到了吗？cd是shell内建命令
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二、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可执行文件的状态被找到，那么该名称是不会被显示出来的。也就是说，type主要在找出“可执行文件”而不是一般文件文件名喔！所以，typ 也可以用来作为类似which指令的用途啦！找指令用的！

指令的下达与快速编辑按钮

一、

# 范例：如果命令串太长的话，如何使用两行来输出？
[vbird@www ~]cp /var/spool/mail/root /etc/crontab \
> /etc/fstab /root
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上面这个指令将三个文件复制到/root目录下。不过，因为指令太长，可以利用[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] 按键是紧接着反斜线（\）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]与反斜线中间有一个空格时，则\跳脱的是“空白键”而不是[Enter]按键！
二、组合键

Shell的变量功能

管线命令 （pipe）

一、管线命令|仅能处理经由前面一个指令传来的正确信息
二、|后面接的第一个数据必定是指令，而且这个指令必须要能够接受standard input的数据才行

撷取命令：cut, grep

撷取命令是针对一行一行数据来分析的

cut

将讯息的某一段给他“切”出来

[dmtsai@study ~]$ cut -d'分隔字符' -f fields #用于有特定分隔字符
[dmtsai@study ~]$ cut -c 字符区间            #用于排列整齐的讯息
选项与参数：
-d  ：后面接分隔字符。与 -f 一起使用；
-f  ：依据 -d 的分隔字符将一段讯息分区成为数段，用 -f 取出第几段的意思；
-c  ：以字符 （characters） 的单位取出固定字符区间；

范例一：将 PATH 变量取出，我要找出第五个路径。
[dmtsai@study ~]$ echo ${PATH}
/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/dmtsai/.local/bin:/home/dmtsai/bin
#1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

[dmtsai@study ~]$ echo ${PATH} | cut -d ':' -f 5
# 如同上面的数字显示，我们是以“:”作为分隔，因此会出现/home/dmtsai/.local/bin，那么如果想要列出第3与第5，就这样：
[dmtsai@study ~]$ echo ${PATH} | cut -d ':' -f 3,5

范例二：将 export 输出的讯息，取得第 12 字符以后的所有字串
[dmtsai@study ~]$ export
declare -x HISTCONTROL="ignoredups"
declare -x HISTSIZE="1000"
declare -x HOME="/home/dmtsai"
declare -x HOSTNAME="study.centos.vbird"
.....（其他省略）.....
# 注意看，每个数据都是排列整齐的输出！如果我们不想要“ declare -x ”时，就得这么做：
[dmtsai@study ~]$ export ｜ cut -c 12-
HISTCONTROL="ignoredups"
HISTSIZE="1000"
HOME="/home/dmtsai"
HOSTNAME="study.centos.vbird"
.....（其他省略）.....
# -c 可以处理比较具有格式的输出数据！我们还可以指定某个范围的值，例如第 12-20 的字符，就是 cut -c 12-20 等等！

范例三：用 last 将显示的登陆者的信息中，仅留下使用者大名
[dmtsai@study ~]$ last
root   pts/1    192.168.201.101  Sat Feb  7 12:35   still logged in
root   pts/1    192.168.201.101  Fri Feb  6 12:13 - 18:46  （06:33）
root   pts/1    192.168.201.254  Thu Feb  5 22:37 - 23:53  （01:16）
# last 可以输出“帐号/终端机/来源/日期时间”的数据，并且是排列整齐的

[dmtsai@study ~]$ last | cut -d ' ' -f 1
# 由输出的结果我们可以发现第一个空白分隔的字段代表帐号，所以使用如上指令：
# 但是因为 root   pts/1 之间空格有好几个，并非仅有一个，所以，如果要找出 
# pts/1 其实不能以 cut -d ' ' -f 1,2 喔！输出的结果会不是我们想要的。
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常使用在分析一些数据或文字数据的时候！因为有时候我们会以某些字符当作分区的参数，然后来将数据加以切割，以取得我们所需要的数据。 ==尤其是在分析log文件的时候！==不过，cut在处理多空格相连的数据时，可能会比较吃力一点，所以某些时刻可能会使用awk

grep

grep是分析一行讯息， 若当中有我们所需要的信息，就将该行拿出来～支持正则表达式

[dmtsai@study ~]$ grep [-acinv] [--color=auto] '搜寻字串' filename
选项与参数：
-a ：将 binary 文件以 text 文件的方式搜寻数据
-c ：计算找到 '搜寻字串' 的次数
-i ：忽略大小写的不同，所以大小写视为相同
-n ：顺便输出行号
-v ：反向选择，亦即显示出没有 '搜寻字串' 内容的那一行！
--color=auto ：可以将找到的关键字部分加上颜色的显示喔！

范例一：将 last 当中，有出现 root 的那一行就取出来；
[dmtsai@study ~]$ last ｜ grep 'root'

范例二：与范例一相反，只要没有 root 的就取出！
[dmtsai@study ~]$ last ｜ grep -v 'root'

范例三：在 last 的输出讯息中，只要有 root 就取出，并且仅取第一栏
[dmtsai@study ~]$ last ｜ grep 'root' ｜ cut -d ' ' -f 1
# 在取出 root 之后，利用上个指令 cut 的处理，就能够仅取得第一栏啰！

范例四：取出 /etc/man_db.conf 内含 MANPATH 的那几行
[dmtsai@study ~]$ grep --color=auto 'MANPATH' /etc/man_db.conf
....（前面省略）....
MANPATH_MAP     /usr/games              /usr/share/man
MANPATH_MAP     /opt/bin                /opt/man
MANPATH_MAP     /opt/sbin               /opt/man
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CentOS 7 当中，默认的grep已经主动加上--color=auto在alias内了喔！