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Shell 基础知识

Shell是计算机操作系统中的一个命令行解释器，由C语言编写，用于用户与操作系统之间进行交互。用户可以通过Shell输入命令，操作系统接收到这些命令后执行相应的操作。Shell一般还提供了编程语言的基本功能，允许用户编写脚本来自动执行任务。

如下图，当用户在Shell上输入命令后，Shell将负责把命令转换成Kernel能够理解的语句交给Kernel来执行

Shell有多种类型，最常见的有以下几种：

• Bash（Bourne Again Shell）：大多数Linux发行版中默认的Shell，支持丰富的功能和脚本编写。
• Zsh（Z Shell）：与Bash相似，但提供了更多的功能和可配置性。只有少数发行版设置为了默认Shell，如Kali Linux。
• PowerShell：Windows系统的命令行Shell，集成了.NET框架，支持面向对象的脚本编写。
• Sh（Bourne Shell）：早期的Shell，Bash是其扩展版。

与Shell有关的命令：

[root@demo ~]$ echo $SHELL	 	# 查看当前所使用的Shell类型
/bin/bash[root@demo ~]$ chsh -l		# 列出当前系统所安装的Shell类型有哪些
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/bin/zsh
/bin/zsh[test@demo ~]$ chsh -s /bin/zsh		#更改当前Shell类型
正在更改 test 的 shell。
密码：
shell 已更改。

关于Bash，为什么众多发行版默认选择了Bash？？

• 兼容性好，能向后兼容早期的Sh，能够使用大量已有的脚本。
• 支持复杂的脚本编写，提供如 if … else … 、for 等丰富的编程语言功能。
• 强大的历史命令记录和自动补全功能。
• 简单，零基础都能学会（相比于zsh等其他shell）。
• 丰富的环境变量和内建命令 等等。

Bash 终端的格式如图：

• 目录位置：”~“ 表示当前位置为用户家目录，普通用户在 /home/[用户名] ，root 用户在 /root 。
• 当前用户标识：”#“ 表示当前用户为 root 用户， “$” 表示当前用户为普通用户，需注意每种shell类型的标识不一定相同。

与Bash有关的常用命令：

[test@demo ~]$ help			#使用 help 查看当前所有的内建命令
GNU bash，版本 4.4.20(1)-release (x86_64-redhat-linux-gnu)
这些 shell 命令是内部定义的。请输入 `help' 以获取一个列表。
......[test@demo ~]$ help cd			#查看一个内建命令的帮助手册
cd: cd [-L|[-P [-e]] [-@]] [目录]改变 shell 工作目录。改变当前目录至 DIR 目录。默认的 DIR 目录是 shell 变量 HOME 的值。
......
[test@demo ~]$ help mkdir		# 查看一个非内建命令
-bash: help: 没有与 `mkdir` 匹配的帮助主题。尝试 `help help` 或 `man -k mkdir` 或 `info mkdir`。[test@demo ~]$ man cd			# 使用 man 命令可以查看更加详尽的命令说明，前提是英文不错[test@demo ~]$ type cd			# 使用 type 查看一个命令是不是内建命令
cd 是 shell 内建
[test@demo ~]$ type -t mkdir		# 可以使用 -t 选项简略查看， 详细使用方法可以请使用 --help 帮助
file# 支持多命令的执行
[test@demo ~]$ mkdir dir1; cd dir1; touch demo		# 使用 ; 连接，前一个命令无论成功失败，后一个命令都会执行
[test@demo ~]$ tree dir1
dir1
└── demo# 如果命令之间存在相关性，则可以使用 && 或 || 来连接
[test@demo ~]$ mkdir dir1 && touch dir1/demo1		# 使用 && 连接，当前一个成功才会执行后一个
[test@demo ~]$ tree dir1
dir1
└── demo1[test@demo ~]$ ls
[test@demo ~]$ cat demo || touch demo		# 使用 || 连接，当前一个成功则后一个不会执行，当前一个失败后一个才会执行
cat: demo: 没有那个文件或目录
[test@demo ~]$ ls
demo[test@demo ~]$ touch demo1 \		# 支持命令的多行输入， 使用 \ 符号作为每一行的结尾
> demo2 \
> demo3
[test@demo ~]$ ls
demo1  demo2  demo3[test@demo ~]$ history			# 使用 history 查看历史命令，它读取的是用户家目录下的 .bash_history 文件的内容1  touch 12  history[test@demo ~]$ env		# 使用 env ( 或 printenv ) 查看当前 shell 的环境变量
LS_COLORS=rs=0:di=38;5;33:ln=38;5; ......# 使用 alias 创建别名，系统默认创建了 ll、rm、mv 的别名，可在家目录下的 .bashrc 文件中查看
[test@demo ~]$ alias la="ls -a"		# 相反，可以使用 unalias 删除别名
[root@demo ~]$ la		# 执行通过 alias 自定义的命令
.  ..  anaconda-ks.cfg  .bash_logout  .bash_profile  .bashrc  .viminfo[root@demo ~]$ export HELLO="hello"		# 使用 export 设置环境变量，仅在当前进程和其子进程中有效，听不懂就看下面的例子
# 什么叫在其进程和其子进程中生效，请通过下面的例子理解
[root@demo ~]$ WORLD="world"		# 直接设置变量，此变量仅在当前 bash 进程起作用
[root@demo ~]$ echo -e '#!/bin/bash \n echo $HELLO \n echo $WORLD' > 2  # 创建了 demo 文件，在其中执行两个 echo 命令
[root@demo ~]$ bash demo		# 使用 bash (或 ./ ) 命令来执行文件，bash 命令会创建一个子进程来执行该文件
hello# world 并没有打印
[root@demo ~]$ source demo		# 使用 source ( 或 . ) 命令来执行文件，该文件将被放在当前进程来执行
hello
world
# 上述例子说明，WORLD 变量的作用域只有本进程，而 export 定义的变量将是整个 bash 进程树

熟悉 Bash 在加载流程中可能需要用到的文件

• 对于登录类型的加载，就是用户通过 SSH 或者 TTY 终端的方式进入而加载的 Bash 环境。Bash 将会按照如下顺序来加载配置文件：
  • 首先读取系统配置文件 /etc/profile，此文件所有用户都会加载，加载此文件的时候，会递归加载 /etc/profile.d 目录的文件。
  • 其次将依次读取用户配置文件 ~/.bash_profile 、 ~/.bash_login 、 ~/.profile，这些文件均在用户家目录下，用于每个用户自定义其 Bash 初始化环境或脚本等。
  • 最后加载 ~/.bashrc 文件，此文件一般通过其他文件手动加载（加载此文件的时候，还可能会递归手动加载 /etc/bashrc 文件），如通过 ~/.bash_profile 文件来加载它，若此文件没有被其他文件（如 ~/.bash_profile）手动加载，则登录时将不会加载此文件。
  • 当用户注销登录时，将加载 /etc/bash.bash_logout 和 ~/.bash_logout 两个文件。

注意： 这些文件或者目录可能并不存在，具体要看发行版本

• 对于非登录类型的加载，就是指此 Bash 是通过其他程序创建或唤醒的，此种情况下只会加载 ~/.bashrc ，和上面一样，递归加载 /etc/bashrc 文件需要用户在 ~/.bashrc 文件中显式的指定。

与 Bash 相关文件的释义

除了我们常见的与 Bash 配置和执行相关的文件如 ~/.bashrc、/etc/profile、/etc/bashrc 等之外，Bash 还涉及许多其他文件，涵盖用户配置、历史记录、别名定义、环境变量、自动补全、登出清理等。以下是与 Bash 相关的一些文件：

除了黄色标记需要熟悉，其他知道就行了

• 用户相关的配置文件
  • ~/.bash_profile：用于登录 Shell 时加载的用户个性化配置。一般会设置环境变量、调用 ~/.bashrc 等。
  • ~/.bash_login：登录 Shell 时的备用配置文件。如果没有 ~/.bash_profile，则加载此文件。
  • ~/.profile：某些非 Bash Shell 也使用的通用登录配置文件。如果没有 ~/.bash_profile 和 ~/.bash_login，Bash 会尝试加载此文件。
  • ~/.bashrc：用于非登录 Shell 的用户配置文件。常用于定义别名、函数、环境变量等。一般通过 ~/.bash_profile 加载。
• 全局配置文件
  • /etc/profile：系统范围的登录 Shell 配置文件，所有用户都会加载。通常设置全局环境变量并调用 /etc/profile.d/ 中的脚本。
  • /etc/bashrc（或 /etc/bash.bashrc）：系统范围的非登录 Shell 配置文件。通常定义系统范围的别名、Shell 选项等。一般通过 ~/.bashrc 加载。
• 自动补全相关的文件
  • /etc/bash_completion：自动补全配置文件，用于定义命令的自动补全规则。
  • /etc/bash_completion.d/：目录中包含为特定命令定义的自动补全脚本（比如 git、yum 等）。这些脚本帮助提供命令参数的补全功能。
• 历史记录相关的文件
  • ~/.bash_history：记录用户执行的命令历史。当用户执行 history 命令时，系统会读取这个文件。
  • HISTFILE 环境变量：指定历史记录文件的路径，默认是 ~/.bash_history，但你可以通过设置 HISTFILE 改变位置。
• 登出相关的文件。
  • ~/.bash_logout：当用户退出登录 Shell 时，执行该文件中的命令。通常用于清理操作，比如清除历史记录、打印退出消息等。
• 别名相关文件
  • ~/.bash_aliases：用户自定义别名的文件。某些发行版可能会推荐在这个文件中定义别名，而不是直接在 ~/.bashrc 中。这些别名会在 ~/.bashrc 中被加载。
  • /etc/profile.d/：该目录中可以放置全局别名文件或其他脚本配置。
• 环境变量相关的文件
  • /etc/environment：用于定义系统范围的环境变量。不同于 /etc/profile，它不会执行 Shell 命令，只用于简单地定义键值对形式的变量。
  • ~/.bash_profile 、 ~/.bashrc、/etc/profile：这些文件也常用于设置环境变量，通过 export 来使变量对所有子进程可见。
• 启动和初始化相关的文件
  • /etc/rc.local：通常用于定义系统启动时执行的命令。在较老的 Linux 系统中常见，现代发行版中有时被替代为 systemd 的 unit 文件。
  • ~/.inputrc：Bash 使用 GNU Readline 库处理输入，该文件定义了 Readline 的配置，比如键盘快捷键和输入编辑规则。
• 其他 Bash 相关文件
  • ~/.bash_aliases：某些发行版会推荐将别名放入该文件，并在 ~/.bashrc 中自动加载。
  • /etc/skel/.bashrc 和 /etc/skel/.bash_profile：这些是系统中默认的 Bash 配置文件模板，当新用户账户被创建时，这些文件会被复制到新用户的主目录中，作为初始的 ~/.bashrc 和 ~/.bash_profile。
• 用户自定义函数文件
  • ~/.bash_functions：用户可以定义自己的 Shell 函数并放在这个文件中，很多发行版推荐通过 .bashrc 加载它。
• bash命令相关
  • /usr/bin/bash：这是 Bash Shell 程序的二进制文件，位于系统的二进制路径下，用户每次运行 Bash 时都会调用这个文件。

注意： 这些文件或文件夹可能并不存在，每个发行版并不一样，要视具体情况而定