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学习 Linux,101

Linux 命令行

熟悉 GNU 和 UNIX 命令

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概述

本文提供了对 bash shell 的某些主要特性的简介,并且涵盖了以下这些主题:

  • 使用命令行与 shell 和命令交互
  • 使用有效的命令和命令序列
  • 定义、修改、引用和导出环境变量
  • 访问命令历史并编辑实用工具
  • 在路径内和路径外调用命令
  • 使用手册页查找相关的命令

本文帮助您准备 Junior Level Administration (LPIC-1) 考试 101 中主题 103 下的目标 103.1。该目标的权值为 4。

shell 是一个非常丰富的环境,我们鼓励您进一步研究它。许多出色的书籍都专门介绍了 UNIX 和 Linux shell,而 bash shell 则是其中的重点;参见 参考资料 获得一些建议。

bash shell

bash shell 是 Linux 中的众多可用 shell 的其中之一。它也被称为 Bourne-again shell,这是以早期 shell(/bin/sh)的创建者 Stephen Bourne 命名的。Bash 在本质上是与 sh 兼容的,但是在函数和编程功能方面提供了许多改进。它合并了来自 Korn shell (ksh) 和 C shell (csh) 的特性,并且准备成为与 POSIX 兼容的 shell。

在我们深入研究 bash 之前,首先回忆一下,shell 是一个可以接受并执行命令的程序。它还支持编程结构,允许从比较小的部分构建复杂的命令。这些复杂的命令,即脚本,可以被保存为文件,从而构成新的命令。事实上,典型 Linux 系统中的许多命令都是脚本。

Shells 具有一些内置 命令,比如 cdbreakexec。其他命令是外部的

Shell 还使用三个标准 I/O

  • stdin标准输入流,为命令提供输入。
  • stdout标准输出流,为命令显示输出。
  • stderr标准错误流,显示命令中的错误输出。

输入流为程序提供输入,通常来自终端键盘。输出流输出文本字符,通常输出到终端。终端最初是一个 ASCII 打字机或显示终端,但是现在往往为图形桌面上的一个窗口。 有关重定向这些标准 I/O 流的更多细节将在本 系列 系列的另一篇文章中介绍。

在本文后面的内容中,我们将假设您知道如何获得一个 shell 提示。如果您不知道的话,请参考 developerWorks 文章 “Linux 开发新手基本任务”,其中介绍了如何完成这个操作以及其他内容。

如果使用不带图形桌面的 Linux 系统,或者在一个图形桌面中打开终端窗口,您将看到一个提示,可能类似于清单 1 所示。

清单 1. 一些典型的用户提示
[db2inst1@echidna db2inst1]$
ian@lyrebird:~>
$

如果作为根用户(或者超级用户)登录,您看到的提示应该如清单 2 所示。

清单 2. 超级用户或根用户的提示示例
[root@echidna ~]#
lyrebird:~ #
#

根用户具有相当大的权力,因此使用时应十分小心。当您拥有根权限时,大部分提示都包括一个 # 符号。普通用户的权限通常使用一个不同的字符加以区别,通常为一个美元符号($)。您实际看到的提示可能不同于本文显示的示例。您的提示也许包括用户名、主机名、当前目录、日期或输出提示的时间,等等。

这些文章包含的代码示例剪切自真实的 Linux 系统,使用了默认的提示。我们的根提示包含一个拖尾 # 号,因此您可以将它们与普通用户提示区分开,因为后者使用了一个拖尾 $ 符号。许多介绍此主题的书籍都一致使用这个约定。如果某些内容出错的话,那么检查示例中的提示。

命令和序列

现在您拥有了一个提示,让我们看看该如何处理它。shell 的主要功能是对您的命令进行解释,这样您就可以与 Linux 系统进行交互。在 Linux(以及 UNIX®)系统中,命令具有一个命令名称,以及选项参数。某些命令既没有选项,也没有参数,而另一些命令可能只具有其中之一。

如果一行代码中包含一个 # 字符,那么该行中的所有其他字符都可以被忽略。因此 # 字符可能表示一个注释以及一个根提示,这可以从上下文中看出来。

Echo

echo 命令将它的参数输出(或回传)到终端,如清单 3 所示。

清单 3. 回传示例
[ian@echidna ~]$ echo Word
Word
[ian@echidna ~]$ echo A phrase
A phrase
[ian@echidna ~]$ echo Where     are   my   spaces?
Where are my spaces?
[ian@echidna ~]$ echo "Here     are   my   spaces." # plus comment
Here     are   my   spaces.

在清单 3 的第三个示例中,所有额外的空间都被压缩到输出的单个空间中。为了避免这种情况,需要使用双引号(")或单引号(')将字符串括起。Bash 使用空格,比如空白、制表符和换行符,来将输入行分离到标记(token)中,后者随后被传递给命令。使用引号引用字符串将保留多余的空格并将完整的字符串作为一个单一标记。在上面的示例中,命令名称之后的每一个标记都是一个参数,因此我们具有的参数分别为 1、2、4 和 1。

echo 命令包含两个选项。echo 通常会在输出的末尾加一个拖尾换行符。使用 -n 选项可以禁用这个行为。使用 -e 选项可以使某些反斜杠转义字符具有特殊的含义。其中一些如表 1 所示。

表 1. Echo 和转义字符
转义 序列作用
\a警告 (bell)
\b退格
\c禁用拖尾换行(与 -n 选项作用相同)
\f换页(在视频显示中清空屏幕)
\n换行
\r回车
\t水平制表符

转义和续行

在 bash 中使用反斜杠存在一个小问题。当未使用引号引用反斜杠字符(时),将作为一个转义来表示 bash 本身,用于保留以下字符的字面含义。这对于特殊的 shell 元字符是非常必要的,我们将在稍后讨论。这条规则有一个例外:反斜杠后跟一个换行符将致使 bash 合并这两个字符并将字符序列作为一个续行请求处理。这样做可以方便地将比较长的行断开,特别是在 shell 脚本中。

要使用 echo 命令或众多其他使用类似转义控制字符的命令来正确地处理上述字符序列,必须使用引号将转义序列括起,或作为引用字符串的一部分,除非您使用了另一个反斜杠,以使 shell 为命令保留一个反斜杠。清单 4 展示了反斜杠的各种使用示例。

清单 4. 更多 echo 示例
[ian@echidna ~]$ echo -n No new line
No new line[ian@echidna ~]$ echo -e "No new line\c"
No new line[ian@echidna ~]$ echo "A line with a typed
> return"
A line with a typed
return
[ian@echidna ~]$ echo -e "A line with an escaped\nreturn"
A line with an escaped
return
[ian@echidna ~]$ echo "A line with an escaped\nreturn but no -e option"
A line with an escaped\nreturn but no -e option
[ian@echidna ~]$ echo -e Doubly escaped\\n\\tmetacharacters
Doubly escaped
        metacharacters
[ian@echidna ~]$ echo Backslash \
> followed by newline \
> serves as line continuation.
Backslash followed by newline serves as line continuation.

注意,bash 在您输入包含不匹配引号的行时显示了一个特殊的 提示 (>)。您的输入字符串继续输入到下一行并包含一个换行符。

Bash shell 元字符和控制操作符(control operator)

Bash 具有多个元字符,这些元字符在未使用引号括起时,可以用来将输入分成多个单词。除了空格以外,这些元字符还包括:

  • |
  • &
  • ;
  • (
  • )
  • <
  • >

我们将在本文的其他部分更详细地讨论其中一些元字符。现在要注意的是,如果您希望包含一个元字符作为文本的一部分,那么必须使用引号括起,或是使用反斜杠 (\) 进行转义,如清单 4 所示。

换行和某些元字符或元字符对也可以用作控制操作符。它们包括:

  • ||
  • &&
  • &
  • ;
  • ;;
  • |
  • (
  • )

其中一些控制操作符允许您创建命令序列列表

最简单的命令序列就是由两个命令组成的、用分号 (;) 分隔的序列。所有命令将按顺序执行。在任何可编程的环境中,命令返回成功或失败的指示;Linux 命令通常返回一个零值表示成功,并返回一个非零值表示失败。可以使用 && 和 || 控制操作符来将某些条件处理引入到列表中。如果使用控制操作符 && 来分隔两个命令,那么只有在第一个命令返回 0 表示退出时,才会执行第二个命令。如果使用 || 分隔命令,那么只有在第一个命令返回一个非零的退出代码时,才会执行第二个命令。清单 5 展示了一些使用 echo 命令的命令序列。这些例子并不怎么令人兴奋,因为 echo 返回了 0,但是当我们使用更多的命令时,您会看到更多例子。

清单 5. 命令序列
[ian@echidna ~]$ echo line 1;echo line 2; echo line 3
line 1
line 2
line 3
[ian@echidna ~]$ echo line 1&&echo line 2&&echo line 3
line 1
line 2
line 3
[ian@echidna ~]$ echo line 1||echo line 2; echo line 3
line 1
line 3

退出

您可以使用 exit 命令终止一个 shell。或者可以提供一个 exit 代码作为参数。如果您在图形桌面上的终端窗口中运行 shell,那么窗口将关闭。类似地,如果使用 ssh 或 telnet(举例来说)连接到一个远程系统,那么您的连接将中断。在 bash shell 中,可以同时按下 Ctrl键和 d 键来退出。

让我们查看另一个控制操作符。如果您使用圆括号括起命令或命令列表,那么命令或序列将在一个 sub shell 中执行,因此 exit 命令将退出 sub shell,而不是退出您所在的 shell。清单 6 展示了结合了 && 和 || 以及两个不同的退出代码的示例。

清单 6. Subshell 和序列
[ian@echidna ~]$ (echo In subshell; exit 0) && echo OK || echo Bad exit
In subshell
OK
[ian@echidna ~]$ (echo In subshell; exit 4) && echo OK || echo Bad exit
In subshell
Bad exit

本文后面将介绍更多命令序列。

环境变量

当您在 bash shell 中运行时,有许多东西构成了您的环境,比如提示表单、主目录、工作目录、shell 名称、打开的文件、定义的函数,等等。您的环境包括许多由 bash 或您设置的变量。bash shell 还允许您拥有 shell 变量,可以将其导出 到您的环境,以供运行在 shell 中的其他进程或衍生自当前 shell 的其他 shell 使用。

环境变量和 shell 变量都具有一个名称。可以通过在名称前面加一个 “$” 前缀来引用变量的值。表 2 显示了您将经常遇到的一些 bash 环境变量。

表 2. 一些常见 bash 环境变量
名称作用
USER已登录用户的名称
UID用数字表示的已登录用户的用户 id
HOME用户的主目录
PWD当前的工作目录
SHELLshell 的名称
$进程 id(或运行的 bash shell 或其他进程的 PID
PPID启动当前进程的进程的 id(即父进程的 id)
?上一个命令的退出代码

清单 7 展示了这些常见 bash 变量的内容。

清单 7. 环境和 shell 变量
[ian@echidna ~]$ echo $USER $UID
ian 500
[ian@echidna ~]$ echo $SHELL $HOME $PWD
/bin/bash /home/ian /home/ian
[ian@echidna ~]$ (exit 0);echo $?;(exit 4);echo $?
0
4
[ian@echidna ~]$ echo $$ $PPID
2559 2558

通过输入一个名称并在其后紧接着输入一个等号 (=),您将创建或设置 一个 shell 变量。如果变量存在的话,可以修改它来分配新值。变量需要区分大小写,因此 var1 和 VAR1 表示两个不同的变量。一般来讲,变量(特别是导出的变量)都是大写的,但是这并不是强制要求。理论上来说,$$ 和 $? 属于 shell 参数 而不是变量。它们只能被引用;您不能为它们分配值。

在创建 shell 变量时,您通常需要将其导出 到环境中,这样才可以用于从这个 shell 中启动的其他进程。导出的变量不能 用于父 shell。您使用 export 命令导出变量名。作为 bash 中的一种简单方法,您可以在一个步骤中同时分配值并导出变量。

为了演示分配和导出,让我们在 bash shell 中运行 bash 命令,然后从新的 bash shell 中运行 Korn shell (ksh)。我们将使用 ps 命令显示有关当前运行命令的信息。我们将在本系列的另一篇文章中了解有关 ps 的更多信息(参见 参考资料 获得系列路线图)。

清单 8. 更多环境和 shell 变量
[ian@echidna ~]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
  PID  PPID CMD
 2559  2558 -bash
[ian@echidna ~]$ bash
[ian@echidna ~]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
  PID  PPID CMD
 2811  2559 bash
[ian@echidna ~]$ VAR1=var1
[ian@echidna ~]$ VAR2=var2
[ian@echidna ~]$ export VAR2
[ian@echidna ~]$ export VAR3=var3
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3
var1 var2 var3
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $SHELL
var1 var2 var3 /bin/bash
[ian@echidna ~]$ ksh
$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
  PID  PPID CMD
 2840  2811 ksh
$ export VAR4=var4
$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
var2 var3 var4 /bin/bash
$ exit
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
var1 var2 var3 /bin/bash
[ian@echidna ~]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
  PID  PPID CMD
 2811  2559 bash
[ian@echidna ~]$ exit
exit
[ian@echidna ~]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
  PID  PPID CMD
 2559  2558 -bash
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
/bin/bash

注意:

  1. 在序列的开始部分,bash shell 具有 PID 30576。
  2. 第二个 bash shell 的 PID 为 16353,它的父 shell 的 PID 为 30576,即最初的 bash shell。
  3. 我们在第二个 bash shell 中创建了 VAR1、VAR2 和 VAR3 变量,但是只导出了 VAR2 和 VAR3。
  4. 在 Korn shell 中,我们创建了 VAR4。echo 命令仅显示 VAR2、VAR3 和 VAR4 的值,确认 VAR1 没有被导出。当您看到即使在提示改变的情况下,SHELL 变量的值仍然未变,您是否感到吃惊?您不能始终依赖 SHELL 来获得当前正在运行的 shell,但是 ps 命令的确提供了实际的命令。注意,ps 将一个连字符 (-) 放到第一个 bash shell 的前面,表示这是一个登录 shell
  5. 回到第二个 bash shell 中,我们可以看到 VAR1、VAR2 和 VAR3。
  6. 最后,我们返回到原始 shel,其中并未包含我们的新变量。

前面有关引用的讨论提到您可以使用单引号或双引号。这两者之间有一个重要的区别。shell 将扩展使用双引号 ($quot;) 括起的 shell 变量,而在使用单引号 (') 时不会扩展。在前面的示例中,我们在 shell 中启动了另一个 shell 并且获得一个新的进程 id。使用 -c 选项,您可以将一个命令传递给另一个 shell,后者将执行命令并返回。如果传递一个使用引号括起的字符串作为命令,那么外部 shell 将去掉引号并传递字符串。如果使用的是双引号,那么将在传递字符串之前执行变量扩展,因此产生的结果可能与您期望的不同。shell 和命令将在另一个进程中运行,因此将使用另一个 PID。清单 9 解释了这些概念。顶级 bash shell 的 PID 被突出显示。

清单 9. 引用和 shell 变量
[ian@echidna ~]$ echo "$SHELL" '$SHELL' "$$" '$$'
/bin/bash $SHELL 2559 $$
[ian@echidna ~]$ bash -c "echo Expand in parent $$ $PPID"
Expand in parent 2559 2558
[ian@echidna ~]$ bash -c 'echo Expand in child $$ $PPID'
Expand in child 2845 2559

目前为止,我们的所有变量引用都使用空格作为结束,因此可以很清楚地显示变量名的终止位置。实际上,变量名可以只包含字母、数字和下划线字符。shell 知道变量名将在出现另一个字符的位置上终止。有时您需要在含义模糊的表达式中使用变量。在这种情况下,可以使用花括号来突出显示命令名,如清单 10 所示。

清单 10. 使用花括号表示变量名
[ian@echidna ~]$ echo "-$HOME/abc-"
-/home/ian/abc-
[ian@echidna ~]$ echo "-$HOME_abc-"
--
[ian@echidna ~]$ echo "-${HOME}_abc-"
-/home/ian_abc-

Env

env 在不包含任何选项或参数的情况下将显示当前的环境变量。可以使用它来在定制环境中执行命令。-i(或 -)选项将在运行命令之前清空当前环境,而 -u 选项取消了您不喜欢传递的环境变量。

清单 11 展示了不带任何参数的 env 命令的部分输出,以及在无父环境的情况下调用不同 shell 的三个例子。在我们进行讨论之前请仔细查看它们。

注意:如果系统还没有安装 ksh (Korn) 或 tcsh shell,那么您需要自己动手安装这些 shell。

清单 11. env 命令
[ian@echidna ~]$ env
HOSTNAME=echidna
SELINUX_ROLE_REQUESTED=
TERM=xterm
SHELL=/bin/bash
HISTSIZE=1000
SSH_CLIENT=9.27.206.68 1316 22
SELINUX_USE_CURRENT_RANGE=
QTDIR=/usr/lib/qt-3.3
QTINC=/usr/lib/qt-3.3/include
SSH_TTY=/dev/pts/3
USER=ian
...
_=/bin/env
OLDPWD=/etc
[ian@echidna ~]$ env -i bash -c 'echo $SHELL; env'
/bin/bash
PWD=/home/ian
SHLVL=1
_=/bin/env
[ian@echidna ~]$ env -i ksh -c 'echo $SHELL; env'
/bin/sh
_=/bin/env
PWD=/home/ian
_AST_FEATURES=UNIVERSE - ucb
[ian@echidna ~]$ env -i tcsh -c 'echo $SHELL; env'
SHELL: Undefined variable.

注意,bash 设置了 SHELL 变量,但是没有将其导出到环境中,尽管 bash 在环境中创建了另外三个变量。在 ksh 例子中,我们拥有两个变量,但是我们回传 SHELL 变量的值的行为生成了一个空白行。最后,tcsh 并没有创建任何环境变量,并在我们尝试引用 SHELL 的值的时候生成了一个错误。

Unset 和 set

清单 11 展示了 shell 处理变量和环境的各种行为。虽然本文主要关注 bash,但是您最好知道并非所有 shell 都具有相同的行为。此外,shell 将根据它们是否是登录 shell 来做出不同的行为。目前,我们将登录 shell 定义为您在登录到一个系统时获得的 shell;如果愿意的话,您可以启动其他 shell 来作为登录 shell。上面使用 env -i 启动的三个 shell 并不是登录 shell。尝试向 shell 命令本身传递 -l 选项,看看使用登录 shell 会出现什么结果。

现在让我们来尝试在这些非登录 shell 中显示 SHELL 变量的值:

  1. 当 bash 启动后,它将设置 SHELL 变量,但是并不会自动将变量导出到环境。
  2. 当 ksh 启动后,它不会设置 SHELL 变量。然而,引用一个未定义的环境变量相当于引用一个具有空值的变量。
  3. 当 tcsh 启动后,它并不会设置 SHELL 变量。在这种情况下,默认的行为不同于 ksh (以及 bash),因为在我们尝试使用并不存在的变量时,将报告一个错误。

您可以使用 unset 命令来取消一个变量并从 shell 变量列表中移除它。如果变量被导出到环境中,那么将从环境中删除这个变量。可以使用 set 命令来对 bash(或其他 shell)的行为进行许多控制。Set 是一个内置在 shell 中的功能,因此各种选项都是特定于 shell 的。在 bash 中,-u 选项将使 bash 报告一个有关未定义变量的错误,而不是将它们作为已定义的空变量。可以使用 -set 启用各种选项,并使用 + 来关闭选项。可以使用 echo $- 显示当前设置的选项。

清单 12. Unset 和 set
[ian@echidna ~]$ echo $-
himBH
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1

[ian@echidna ~]$ set -u;echo $-
himuBH
[ian@echidna ~]$ echo $VAR1
-bash: VAR1: unbound variable
[ian@echidna ~]$ VAR1=v1
[ian@echidna ~]$ VAR1=v1;echo $VAR1
v1
[ian@echidna ~]$ unset VAR1;echo $VAR1
-bash: VAR1: unbound variable
[ian@echidna ~]$ set +u;echo $VAR1;echo $-

himBH

如果使用不包含任何选项的 set 命令,它将显示所有 shell 变量及变量值(如果有的话)。还有另一个命令 declare,可以用它创建、导出和现实 shell 变量的值。可以通过手册页研究其他各种 set 选项和 declare 命令。我们稍后将讨论 手册页

Exec

最后将要介绍的命令是 exec。可以使用 exec 命令来运行将替换当前 shell 的另一个程序。启动 13 启动了一个子 bash shell 并使用 exec 来将它替换为一个 Korn shell。从 Korn shell 退出后,您将回到初始的 bash shell(本例为 PID 2852)中。

清单 13. 使用 exec
[ian@echidna ~]$ echo $$
2852
[ian@echidna ~]$ bash
[ian@echidna ~]$ echo $$
5114
[ian@echidna ~]$ exec ksh
$ echo $$
5114
$ exit
[ian@echidna ~]$ echo $$
2852

使用 uname 显示系统信息

uname 命令输出有关您的系统及其内核的信息。清单 14 展示了 uname 的各种选项以及生成的信息;每个选项在表 3 中进行了定义。

清单 14. uname 命令
[ian@echidna ~]$ uname
Linux
[ian@echidna ~]$ uname -s
Linux
[ian@echidna ~]$ uname -n
echidna.raleigh.ibm.com
[ian@echidna ~]$ uname -r
2.6.29.6-217.2.3.fc11.i686.PAE
[ian@echidna ~]$ uname -v
#1 SMP Wed Jul 29 16:05:22 EDT 2009
[ian@echidna ~]$ uname -m
i686
[ian@echidna ~]$ uname -o
GNU/Linux
[ian@echidna ~]$ uname -a
Linux echidna.raleigh.ibm.com 2.6.29.6-217.2.3.fc11.i686.PAE 
#1 SMP Wed Jul 29 16:05:22 EDT 2009 i686 i686 i386 GNU/Linux
表 3. uname 选项
选项描述
-s输出内核名称。如果没有指定任何选项的话,那么这将是默认行为。
-n输出节点名或主机名。
-r输出内核的发行版。这个选项常常结合用于模块处理命令。
-v输出内核的版本。
-m输出机器的硬件(CPU)名。
-o输出操作系统名称。
-a输出以上所有信息。

清单 14 来自运行 Intel® CPU 的 Fedora 11 系统。uname 命令可用于大多数 UNIX® 和类 UNIX 系统以及 Linux。根据所使用的 Linux 发行版和版本以及所运行机器的具体类型,输出的信息也各有差异。清单 15 展示了运行 Ubuntu 9.04 的 AMD Athlon 64 系统的输出。

取得 15. 对其他系统使用 uname
ian@attic4:~$ uname -a
Linux attic4 2.6.28-14-generic #47-Ubuntu SMP Sat Jul 25 01:19:55 UTC 2009 x86_64 
GNU/Linux

命令历史

如果您在阅读本文时输入命令,那么可能会注意到经常会多次使用同一个命令,可能输入完全相同的命令,或者是稍微做一些修改。好消息是 bash shell 可以维护一个命令历史。这个功能在默认情况下是启用的。可以使用 set +o history 命令关闭该功能,并使用 set -o history 重新启用。名为 HISTSIZE 的环境变量将指定 bash 需要保持多少行历史。其他一些设置将控制如何控制和管理命令历史。查看 bash 手册页获得完整的信息。

可以用于历史功能的其中一些命令包括:

历史
显示完整历史
历史 N
显示历史中的最后 N
历史 -d N
从历史中删除行 N;比如,如果行中包含密码的话就需要这样做
!!
大部分最近使用的命令
!N
N 个历史命令
!-N
回到历史中的 N 个命令(!-1 相当于 !!)
!#
正在输入的当前命令
!string
string 开头的最近一次命令
!?string?
包含 string 的最近一次命令

可以使用冒号 (:) 后跟某些值来访问或修改历史中的命令。清单 16 显示了一些历史功能。

清单 16. 操作历史
[ian@echidna ~]$ echo $$
2852
[ian@echidna ~]$ env -i bash -c 'echo $$'
9649
[ian@echidna ~]$ !!
env -i bash -c 'echo $$'
10073
[ian@echidna ~]$ !ec
echo $$
2852
[ian@echidna ~]$ !en:s/$$/$PPID/
env -i bash -c 'echo $PPID'
2852
[ian@echidna ~]$ history 6
  595  echo $$
  596  env -i bash -c 'echo $$'
  597  env -i bash -c 'echo $$'
  598  echo $$
  599  env -i bash -c 'echo $PPID'
  600  history 6
[ian@echidna ~]$ history -d598

清单 16 中的命令完成以下操作:

  1. 回传当前 shell 的 PID
  2. 在新 shell 中运行一个 echo 命令并回传该 shell 的 PID
  3. 重新运行最后一个命令
  4. 重新运行以 ‘ec’ 开头的最后一个命令;在本例中将返回第一个命令
  5. 重新运行以 ‘en’ 开头的最后一个命令,但是使用 ‘$PPID’ 替换 ‘$$’,这样将显示父 PID
  6. 显示历史中的最后 6 个命令
  7. 删除历史条目 598,即最后一个 echo 命令

还可以交互式地编辑历史。bash shell 使用 readline 历史来管理命令编辑和历史。默认情况下,用于在历史中移动并编辑行的键和键组合类似于 GNU Emacs 编辑器中使用的相应内容。Emacs 按键组合常常被表示为 C-xM-x,其中 x 为常规键,而 CM 分别为 ControlMeta 键。在一个典型 PC 系统中,Ctrl 键充当 Emacs Control 键,而 Alt 键充当 Meta 键。表 3 总结了一些可用的历史编辑功能。除了表 3 所示的键组合外,鼠标移动键,比如上、下、左、右,以及 Home 和 End 键都通常被设置为以逻辑方式工作。其余功能以及如何使用 readline init 文件(通常为主目录中的 inputrc)定制选项等内容可以在手册页中找到。

表 3. 使用 emacs 命令编辑历史
命令常用 PC 键说明
C-f右箭头向右移动一个空格
C-b左箭头向左移动一个空格
C-p向上箭头将命令移动到命令历史的前面
C-n向下箭头将命令移动到命令历史的后面
C-r增量反向搜索。输入一个或多个字符以向后搜索某个字符串。再次按下 C-r 以搜索同一字符串在历史中下一次出现的位置。
M-fAlt-f移动到下一单词的开始部分;GUI 环境常常使用这个键组合来打开窗口的 File 菜单
M-bAlt-b移动到前一个字符的开始部分
C-aHome移动到行首
C-eEnd移动到行尾
BackspaceBackspace删除游标前面的字符
C-dDel删除游标以后的字符(Del 和 Backspace 功能可能被配置为相反的含义)
C-kCtrl-k删除到行末,并保存被删除的文本供以后使用
M-dAlt-d删除到单词末尾,并保存被删除的文本供以后使用
C-yCtrl-y恢复使用 kell 命令删除的文本

如果喜欢用 vi 类的编辑模式操作历史,那么使用 set -o vi 命令来切换到 vi 模式。使用 set -o emacs 切换回 emacs 模式。当在 vi 模式下检索到一个命令后,您最初将位于 vi 的 insert 模式。vi 编辑器将在本系列另一篇文章中介绍(参见 参考资料 获得系列路线图)。

路径 - 我的命令在哪里?

一些 bash 命令都是内置的,而另一些则来自外部。让我们探讨一下外部命令以及如何运行它们,以及如何判断某个命令是否是内部的。

shell 如何查找命令?

外部命令就是指文件系统中的文件。基本命令管理将在本系列另一篇文章中介绍(参见 参考资料 获得系列路线图)。在 Linux 和 UNIX 系统上,所有文件都作为一个大型树的其中一部分访问,这个树的根为 /。在我们的示例中,我们的当前目录目前为止一直都是用户的主目录。非根用户常常在 /home 目录中有一个主目录,比如这里的主目录为 /home/ian。根用户的主目录通常为 /root。如果输入一个命令名,那么 bash 将在您的路径(path)中查找该命令,路径就是指 PATH 环境变量中以冒号分隔的目录列表。

如果您希望知道在输入特定字符串后将执行哪个命令,那么使用 whichtype 命令。清单 17 展示了我的默认路径以及多个命令的位置。

清单 17. 找到命令位置
[ian@echidna ~]$ echo $PATH
/usr/lib/qt-3.3/bin:/usr/kerberos/bin:/usr/lib/ccache:/usr/local/bin:/bin:/usr/b
in:/home/ian/bin
[ian@echidna ~]$ which bash env zip xclock echo set ls
alias ls='ls --color=auto'
        /bin/ls
/bin/bash
/bin/env
/usr/bin/zip
/usr/bin/xclock
/bin/echo
/usr/bin/which: no set in (/usr/lib/qt-3.3/bin:/usr/kerberos/bin:/usr/lib/ccache
:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/home/ian/bin)
[ian@echidna ~]$ type bash env zip xclock echo set ls
bash is hashed (/bin/bash)
env is hashed (/bin/env)
zip is /usr/bin/zip
xclock is /usr/bin/xclock
echo is a shell builtin
set is a shell builtin
ls is aliased to `ls --color=auto'

注意,路径中的目录大部分以 /bin 结束。这是一个常见的习惯,但是正如 /usr/lib/ccache 一样,不是必须要求。which 命令报告指出,ls 命令是一个别名(alias)并且无法找到 set 命令。在这种情况下,我们将其解释为不存在或是一个内置命令。type 命令报告指出,ls 命令是一个别名,但是它将 set 命令标识为一个 shell 内置命令。它还报告说有一个内置的 echo 命令以及由 which 发现的位于 /bin 的命令。命令还将按照不同的顺序生成输出。

我们看到,用于列出目录内容的 ls 命令是一个别名。别名可以方便地配置一些命令以使用不同的默认值,或为某个命令提供可替换的名称。在我们的示例中,--color=tty 选项可以根据文件或目录的类型用不同的颜色编码目录清单。尝试运行 dircolors --print-database,看看如何控制不同颜色的编码以及将哪些颜色用于哪类文件中。

每个命令都提供有额外的选项。根据您的具体需求,可以使用任何一个命令。当我确信我将找到一个可执行文件并且只需要它的完整路径说明时,我将使用 which。我发现 type 为我提供了更准确的信息,我需要在某个 shell 脚本中使用到。

运行其他命令

我们在清单 17 中看到,可执行文件拥有一个以 /根目录开头的完整路径。例如,xclock 程序的路径为 /usr/bin/xclock,即位于 /usr/bin 目录下的一个文件。在较旧的系统上,您可能会发现该文件位于 /usr/X11R6/bin 目录。如果命令没有出现在 PATH 说明中,那么可能仍然需要通过指定一个路径和一个命令名来运行它。您可以使用两种类型的路径:

  • 绝对 路径指那些以 / 开头的路径,比如我们在清单 17 中看到的路径(/bin/bash、/bin/env 等等)。
  • 相对 路径指的是相对于您的当前工作目录 的路径,正如 pwd 命令报告的那样。这些命令不是以 / 开头,但是至少包含了一个 /。

不管您的当前工作路径是什么,您都可以使用绝对路径,但是只有在一个命令接近当前目录时,才有可能使用相对路径。假设您在名为 mytestbin 的主目录的子目录中开发经典的 “Hello World!” 程序的新版本。您可能需要使用相对路径来以 mytestbin/hello 形式运行命令。您可以在路径中使用两种特殊名称;使用一个圆点 (.) 表示当前目录,使用一对圆点 (..) 表示当前目录的子目录。由于您的主目录通常并不在(通常来讲也不应该在)PATH 中,因此需要显式地为您希望从主目录中运行的任何可执行文件提供一个路径。例如,如果在主目录中有一个 hello 程序的副本,那么可以使用 ./hello 命令运行它。可以使用 . 和 .. 作为绝对路径的一部分,尽管单个 . 在这种情形下并不是特别有用。您还可以使用一个波浪符号 (~) 来表示自己的主目录,并使用 ~用户名 表示名为 username 的用户的主目录。清单 18 展示了一些示例。

清单 18. 绝对和相对路径
[ian@echidna ~]$ /bin/echo Use echo command rather than builtin
Use echo command rather than builtin
[ian@echidna ~]$ /usr/../bin/echo Include parent dir in path
Include parent dir in path
[ian@echidna ~]$ /bin/././echo Add a couple of useless path components
Add a couple of useless path components
[ian@echidna ~]$ pwd # See where we are
/home/ian
[ian@echidna ~]$ ../../bin/echo Use a relative path to echo
Use a relative path to echo
[ian@echidna ~]$ myprogs/hello # Use a relative path with no dots
-bash: myprogs/hello: No such file or directory
[ian@echidna ~]$ mytestbin/hello # Use a relative path with no dots
Hello world!
[ian@echidna ~]$ ./hello
Hello world!
[ian@echidna ~]$ ~/mytestbin/hello # run hello using ~
Hello world!
[ian@echidna ~]$ ../hello # Try running hello from parent
-bash: ../hello: No such file or directory

切换工作目录

正如您可以从系统的不同目录中执行程序一样,您也可以使用 cd 命令来切换当前工作目录。cd 的参数必须是一个目录的绝对或相对路径。对于命令,您可以在路径中使用 .、..、~ 和 ~username。如果 cd 不使用任何参数,那么将切换到您的主目录。将一个连字符 (-) 作为参数意味着切换到前一个工作目录。您的主目录存储在 HOME 环境变量,而前一个目录存储在 OLDPWD 变量,因此 cd 相当于 cd $HOME,而 cd - 相当于 cd $OLDPWD。通常我们使用 change directory 指代 change current working directory

对于命令,还包括一个环境变量 CDPATH,它包含在解析相对路径时执行搜索的以冒号分隔的目录集合(除了当前工作目录外)。如果解析使用了来自 CDPATH 的路径,那么 cd 将输出结果目录的完整路径。通常,成功的目录切换将不会产生输出,只会产生一个新的、很可能更改过的提示。清单 19 显示了一些示例。

清单 19. 切换目录
[ian@echidna ~]$ cd /;pwd
/
[ian@echidna /]$ cd /usr/local;pwd
/usr/local
[ian@echidna local]$ cd ;pwd
/home/ian
[ian@echidna ~]$ cd -;pwd
/usr/local
/usr/local
[ian@echidna local]$ cd ~ian/..;pwd
/home
[ian@echidna home]$ cd ~;pwd
/home/ian
[ian@echidna ~]$ export CDPATH=~
[ian@echidna ~]$ cd /;pwd
/
[ian@echidna /]$ cd mytestbin
/home/ian/mytestbin

手册页

本文讨论的最后一个话题就是教您如何通过手册页以及其他来源获得有关 Linux 命令的文档。

手册页和章节

文档的主要(和传统)来源就是手册页,您可以通过 man 命令访问。图 1 解释了 man 命令的手册页。使用命令 man man 显示这些信息。

图 1. man 命令的手册页
man 命令的手册页以及表示图下方所列内容的编号
man 命令的手册页以及表示图下方所列内容的编号

图 1 展示了手册页中的典型内容项:

  • 一个标题,命令名后是使用圆括号括起的章节号
  • 命令名以及同一手册页中描述的相关命令的名称
  • 可用于该命令的选项和参数的摘要
  • 命令的简短描述
  • 有关每个选项的详细信息

您可能会找到有关使用、如何报告 bug、作者信息以及相关命令列表的章节。例如,man 的手册页告诉我们,相关的命令(以及手册页章节)为:

apropos(1)、whatis(1)、less(1)、groff(1) 和 man.conf(5)。

共有 8 个常见手册页章节。手册页通常在您安装包时进行安装,因此如果您没有安装包的话,您很可能并不具备手册页。某些手册页章节可能是空的,或几乎是空的。包含示例内容的常见手册页章节包括:

  1. 用户命令(env、ls、echo、mkdir、tty)
  2. 系统调用或内核函数(link、sethostname、mkdir)
  3. 库例程(acosh、asctime、btree、locale、XML::Parser)
  4. 与设备相关的信息(isdn_audio、mouse、tty、zero)
  5. 文件格式描述(keymaps、motd、wvdial.conf)
  6. 游戏(注意,许多游戏现在都是图形化的,并且在手册页系统之外提供了图形化帮助)
  7. 杂项(arp、boot、regex、unix utf8)
  8. 系统管理(debugfs、fdisk、fsck、mount、renice、rpm)

其他章节可能包括:9 表示 Linux 内核文档、n 表示新文档、o 表示旧文档,l 表示本地文档。

某些条目出现在多个章节中。在我们的例子中,mkdir 出现在章节 1 和 2 中,而 tty 出现在章节 1 和 4 中。您可以指定一个特定的章节,例如,man 4 ttyman 2 mkdir,或者可以指定 -a 选项来列出所有合适的手册章节。

您可能已经注意到,图中的 man 为您提供了许多选项。现在,让我们快速了解一下 “另外参见” 部分与 man 有关的一些命令。

另外参见

man 有关的两个重要的命令分别为 whatisaproposwhatis 命令在手册页中寻找您指定的名称,并从合适的手册页中显示名称信息。apropos 命令对手册页执行关键字搜索,并列出包含您的关键字的命令。清单 20 解释了这些命令。

清单 20. Whatis 和 apropos 示例
[ian@echidna ~]$ whatis man
man []               (1)  - format and display the on-line manual pages
man []               (1p)  - display system documentation
man []               (7)  - macros to format man pages
man []               (7)  - pages - conventions for writing Linux man pages
man.config []        (5)  - configuration data for man
man-pages           (rpm) - Man (manual) pages from the Linux Documentation Project
man                 (rpm) - A set of documentation tools: man, apropos and whatis
[ian@echidna ~]$ whatis mkdir
mkdir []             (1)  - make directories
mkdir []             (1p)  - make directories
mkdir []             (2)  - create a directory
mkdir []             (3p)  - make a directory
[ian@echidna ~]$ apropos mkdir
mkdir []             (1)  - make directories
mkdir []             (1p)  - make directories
mkdir []             (2)  - create a directory
mkdir []             (3p)  - make a directory
mkdirat []           (2)  - create a directory relative to a directory file descriptor
mkdirhier []         (1)  - makes a directory hierarchy

顺便提一下,如果无法在手册页中找到 man.conf,那么尝试运行 man man.config

man 命令通过一个分页程序将输出分页到显示中。在大多数 Linux 系统中,很可能使用的是 less 程序。另一个选择是使用较旧的 more 程序。如果希望输出页面,那么指定 -t o选项来格式化页面,以使用 grofftroff 程序执行输出。

less 分页器包含多个命令,可以帮助您在显示的输出中搜索字符串。使用 man less 查找更多关于 /(向前搜索)、?(向后搜索)和 n(重复最后一次搜索)以及其他许多命令的信息。

其他文档来源

除了从命令行访问手册页外,Free Software Foundation 提供了大量使用 info 程序处理过的 info 文件。它们提供了大量导航功能,包括跳到其他章节的功能。尝试 man infoinfo info 获得更多信息。并非所有的命令都使用 info 归档,因此如果您是一名 info 用户的话,那么可以同时使用 man 和 info。

手册页还包含许多图形界面,比如 xman(来自 XFree86 Project)和 yelp(Gnome 2.0 帮助浏览器)。

如果无法获得有关某个命令的帮助,尝试用 --help 选项运行命令。这将提供命令的帮助,或者它将告诉您如何获得所需的帮助。


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Zone=Linux
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ArticleTitle=学习 Linux,101: Linux 命令行
publish-date=09072009