103.1 命令行工作

考生应该能够使用命令行与 Shell 和命令交互。目标假设使用 bash Shell。

关键知识领域

使用单个 Shell 命令和单行命令序列在命令行上执行基本任务。
使用和修改 Shell 环境，包括定义、引用和导出环境变量。
使用和编辑命令历史。
在定义的路径内外调用命令。

概述

与计算机系统交互的基本方法是使用命令行。Shell 解释在键盘上输入的指令。Shell 提示符（以 $ 或 # 结尾，表示用户 root）表示它已准备好接收用户输入。

Shell 也是一个编程环境，可用于执行自动化任务。Shell 程序被称为脚本。

最常用的 Shell
Bourne Shell	/bin/sh
Bourne Again Shell	/bin/bash
Korn Shell	/bin/ksh
C Shell	/bin/csh
Tom's C Shell	/bin/tcsh

由于 bash Shell 是 Linux 世界中最广泛使用的 Shell 之一，因此 LPI 主要集中在这个 Shell 上。

交互式 Shell

Shell 命令通常采用以下形式

command [options] {arguments}.

bash Shell 使用 echo 命令将文本打印到屏幕上。

$ echo “this is a short line”

完整路径/相对路径

Shell 将命令行上给出的任何字符串的第一个“单词”解释为一个命令。如果字符串是可执行文件的完整路径或相对路径，则启动可执行文件。如果第一个单词没有“/”字符，则 Shell 将扫描 PATH 变量中定义的目录，并尝试运行与该字符串匹配的第一个命令。

例如，如果 PATH 变量只包含目录 /bin 和 /usr/bin，则命令 xeyes 将找不到，因为它存储在 /usr/X11R6/bin/xeyes 中，因此需要使用完整路径

$ /usr/X11R6/bin/xeyes

另一种方法是使用相对路径来输入可执行文件的完整路径。例如，如果用户在存储 xeyes 程序的目录中，则可以输入

$ ./xeyes

上面的命令中的“.”表示当前工作目录。由于您已在当前目录中，因此该命令也可以简单地写成：（只有当“.”在您的搜索路径中时）

$ xeyes

Shell 变量

Shell 变量类似于任何计算语言中使用的变量。变量名仅限于字母数字字符。例如 CREDIT=300 只是将值 300 分配给名为 CREDIT 的变量。

1. 初始化变量	Variable-Name=value（没有空格！！）
2. 引用变量	$Variable-Name

CREDIT=300

echo $CREDIT

可以使用 unset 命令删除变量的值。

导出、设置和 Env

变量有两种类型：局部变量和导出变量。

局部变量仅对当前 Shell 可访问。另一方面，导出变量可供 Shell 和从该 Shell 启动的任何子进程访问。

set 和 env 命令用于列出定义的变量

set 和 env 命令
set	列出所有变量
env	列出所有导出变量

全局变量在任何子进程都可以引用它的意义上是全局的。下面的示例导出变量 credit，然后检查它是否按预期导出。

export CREDIT

env | grep CREDIT

常见预定义变量列表

预定义变量	含义
DISPLAY	X 用于识别在哪里运行客户端应用程序
HISTFILE	用户 .bash_history 文件的路径
HOME	用户主目录的路径
LOGNAME	用户用来登录的名称
PATH	Shell 在输入命令时搜索程序的目录列表，这些命令没有路径。
PWD	当前工作目录
SHELL	使用的 Shell（大多数 Linux 发行版中的 bash）
TERM	当前终端仿真

特殊变量

接下来的几个变量与进程管理相关。

$! 代表最后一个子进程的 PID 值

$$ 代表正在运行的 Shell 的 PID

$? 如果上一个命令成功执行则为 0，否则为非零值

元字符和引号

元字符是 Shell 中具有特殊含义的字符。它们主要用于文件通配，即使用最少的字母来匹配多个文件或目录名称。输入 (<)、输出 (>) 和管道 (|) 字符也是特殊字符，以及用于变量的美元 ($) 符号。我们不会在此列出它们，但请注意，这些字符很少用于命名普通文件。

通配符

* 通配符可以替换任意数量的字符。

$ ls /usr/bin/b*

列出所有以 'b' 开头的程序

? 通配符可以替换任何一个字符。

$ ls /usr/bin/?b*

列出所有第二个字母为 'b' 的程序

[ ] 用于定义一个值的范围。

$ ls a[0-9]

$ ls [!Aa]*

第一行列出所有以 'a' 开头并在第二位有一个数字的文件。

第二行列出所有不以 'a' 或 'A' 开头的文件

{string1,string2} 虽然不是文件命名通配符，但它可以用来生成具有共同词干的名称列表。

$ mkdir {mon, tues, wednes} day

引号和转义代码

元字符的特殊含义可以通过转义字符来取消，转义字符也是元字符。

反斜杠 (\) 称为转义字符，它取消了紧随其后的字符的含义，迫使 Shell 按字面意思解释它。

单引号 (' ') 取消除反斜杠以外的所有元字符的含义。

双引号 (" ") 是最弱的引号，但会取消大多数包含字符的特殊含义，除了管道 (|)、反斜杠 (\) 和变量 ($var)。

反引号

反引号 `` 将执行封闭的命令并将其输出替换回命令行。下面的示例使用 date 命令定义变量 TIME。

$ TIME="Today's date is `date +%a:%d:%b`”

echo $TIME

Today's date is Sun:15:Jul

另一种执行命令的方法（类似于反引号）是使用 $()。这将执行封闭的命令并将其视为变量。

$ TIME=$(date)

命令历史

要查看先前输入命令的列表，可以使用 bash 内置命令 history。

$ history

ls
grep 500 /etc/passwd

这列出了所有缓存的命令，以及保存在 ~/.bash_history 中的命令。当用户退出 Shell 时，缓存的命令将保存到 ~/.bash_history。

您可以使用键盘上的向上箭头和向下箭头来回忆命令。还有 emacs 键绑定，使您能够执行甚至编辑这些行。

Emacs 键绑定用于编辑命令历史
Ctrl+P	上一行（与向上箭头相同）
Ctrl+n	下一行（与向下箭头相同）
Ctrl+b	在行上向后退一个字符（与左箭头相同）
Ctrl+f	在行上向前移动一个字符（与右箭头相同）
Ctrl+a	移至行首（与<Home>相同）
Ctrl+e	移至行尾（与<End>相同）

感叹号 (!) 键可用于重新运行命令。

示例

	x 执行历史记录列表中以 'x' 开头的最新命令	2 运行历史记录输出中的命令编号 2	-2 运行倒数第二个命令	! 运行最后一个命令 ^string1^string2 运行上一个命令并将 string1 替换为 string2

其他命令

别名

您可以为需要多个参数的命令创建别名。创建别名的格式为

$ alias myprog='command [options]{arguments}'

在命令行中仅键入 alias，您将获得当前定义的别名列表。

命令补全

按Tab键，shell 将完成您开始键入的命令。

复合命令

command1; command2; command3	三个命令将依次运行，无论前一个命令是否成功
command1 && command2 && command3	每个命令只有在先前的退出代码为 0（成功）时才会执行
command1 \|\| command2 \|\| command3	下一个命令只有在先前的退出代码不为 0（失败）时才会执行

exec 命令

此命令不是二进制文件，而是 shell 的一部分。它用于启动其他命令。通常，如果执行一个命令，就会启动一个子进程。如果使用 exec 命令启动新程序，它将重新占用用于启动它的进程。它会替换当前 shell（在脚本或交互式 shell 中）。

当新命令终止时，控制不会传递回调用 shell，而是返回到调用用于执行 exec 调用的 shell 的进程。

$ echo $$

414

$ bash

$ echo $$

455

$ echo hello

hello

$ echo $$

455

$ exec echo hello

hello

$ echo $$

414

上面的示例显示了在直接的 echo 和使用 exec 的第一个 shell（进程 414）之后，控制返回到第二个 shell（进程 455）。

手册页和 whatis 数据库

手册页按特定主题组织
NAME	项目的名称，后跟简短的一行描述。
SYNOPSYS	命令的语法
DESCRIPTION	更详细的描述
OPTIONS	所有可能的选项及其功能的概述
FILES	与当前项目相关的文件（配置文件等）
SEE ALSO	与当前主题相关的其他手册页

这些是手册页中可以预期找到的主要主题部分。

whatis 数据库存储系统上所有手册页的 NAME 部分。它通过每天的 cron 定期更新。whatis 数据库具有以下两个条目

name(key) – 一行描述

whatis 的语法为

whatis <string>

输出是手册页的完整 NAME 部分，其中string 匹配named(key)

也可以使用 man 命令查询 whatis 数据库。语法为

man -k <string>

此命令类似于 apropos。与 whatis 不同，它将查询数据库的“名称”和“一行描述”条目。如果字符串与这些字段中的任何一个单词匹配，上述查询将返回完整的NAME 部分。

示例：(匹配的字符串已突出显示)

whatis lilo

lilo (8) - install boot loader

lilo.conf [lilo] (5) - configuration file for lilo

man -k lilo

grubby (8) - command line tool for configuring grub, lilo, and elilo

lilo (8) - install boot loader

lilo.conf [lilo] (5) - configuration file for lilo

文件系统层次结构标准，一种推荐的 Linux 文件系统布局，建议将手册页保存在 /usr/share/man 中。但是，可以使用 /etc/man.config 中设置的 MANPATH 环境变量搜索其他位置。每个目录进一步划分为子目录，对应于手册页部分。

手册页部分
第 1 部分	有关可执行文件的信息
第 2 部分	系统调用，例如 mkdir(2)
第 3 部分	库调用，例如 stdio(3)
第 4 部分	设备（/dev 中的文件）
第 5 部分	配置文件和格式
第 6 部分	游戏
第 7 部分	宏包
第 8 部分	管理命令
第 9 部分	内核例程

有时，具有相同名称的手册页存在于多个部分中。

要访问特定部分N，必须输入

man N command

示例

[[Image:]]

$ man mkdir

$ man 2 mkdir

$ man crontab

$ man 5 crontab

file

file 用于尝试检测特定文件的类型。

例如

$ file picture.png

picture.png: PNG image, 179 x 179, 8-bit/color RGBA, non-interlaced

该实用程序将识别命名不正确的文件，因此，如果 picture.png 被命名为 readme.txt，则命令“file readme.txt”仍将识别该文件为 png 文件。

uname

uname 命令打印与内核版本、机器名称、处理器类型和节点名称相关的信息。它最常用于识别机器运行的内核版本。

$ uname -r

打印当前运行内核的版本号。

pwd

这是一个简单地打印 shell 的当前工作目录的命令。

使用的文件、术语和实用程序：* bash

echo
env
exec
export
pwd
set
unset
man
uname
history