Bash - the shell （1）

1. 什么是shell？

shell是一种用户接口，我们可以通过shell来与计算机进行通信，或者说可以通过shell来操作计算机。所以任何可以操作计算机的程序应该都可以叫做shell。事实上，shell是一个循环执行的程序。它的框架可以大体表示如下：

while you do not exit or logout {
print a prompt
read a string
parse the string into commands and arguments
create a new process
in the child process:
execute the command you typed passing it the argument list
in the shell wait for that command to complete
}

可以用C库提供的一些函数实现一个简单的shell，如下：

/* shelldemo.c
* The demo emulates a shell which shows how a shell work.
*/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 128

int main()
{
pid_t pid;
char buf[BUFSIZE];

while (1) {
memset(buf, '\0', BUFSIZE);
printf("> ");
scanf("%s", buf);

if (!strcmp(buf, "logout")) {
printf("Bye bye!\n");
break;
}

pid = fork();
if (pid == 0) { //child
execlp(buf, "", NULL);
}
if (pid > 0) { //parent
wait();
}
}
return 0;
}

它可以执行不带参数的命令，它符合上文提到的那个框架，当然真正的shell不是长这个样子的。

除了和用户交互，shell的强大功能在于它的可定制性、自动补全、记忆命令等各种各样的功能。

2. 使用Bash

Bash是shell的一种，也是大多数linux发行版默认的shell。我们可以直接与bash进行交互式的操作，也可以通过脚本文件来进行操作。可以使用“echo $SHELL”来查看当前shell的类型。bash本身就有很多参数：

bash -i: 让bash以交互模式工作，这是bash默认的工作方式。
bash -r： 让bash在受限模式下工作，这在嵌入式或者其他一些需要限制用户活动的系统中是很有帮助的，需要跟其他一些参数和配置结合使用才能达到需要的效果。这里给个例子看下-r参数的效果：

$ bash -r
$ cd /
bash: cd: restricted

bash -c string： bash执行string，如果string后边还有参数，则在string中以$0, $1，……代替。如：

$ bash -c 'echo $0 - $1 = $2' three two one
three - two = one

bash -P： 这个和链接文件有关。比如有一个目录叫做test1，然后用ln -s做一个链接到test2。在test2中查看当前路径（pwd），会显示/path/to/test2；在bash -P环境中，查看当前路径，则显示/path/to/tes1。这在某些情况下可以避免混淆。
bash -v： 显示bash的详细信息。

还有很多参数，可以查看bash的man page。

3. 配置文件

~/.bashrc
~/.profile (不同的发行版可能名字不太一样，Archlinux中为.bash_profile)
/etc/profile
不同的发行版中可能还有一些其他的配置文件

3.1 默认配置

/etc/profile： 这是一个系统级别的配置文件，可以影响到所有的用户。
~/.bashrc： 这是一个用户级别的配置文件，只对特定用户起作用。

3.2 login shell

login shell可以理解为提示你输入用户名密码的那个shell。用户名密码验证正确以后，shell会做一些初始化，包括读取shell的配置文件。之后打开的shell不会在重复初始化的工作。

3.3 非交互模式

使用shell脚本

4. 历史记录

能查看以前执行过的命令，是shell的特点和优势。这可以在你写文档的时候一些提供帮助，也可以帮助你快速执行很多曾经执行过的复杂的命令。这里先介绍一下环境变量。每个进程的运行环境，都是在shell执行相应的程序时，由shell设置好并传递给它的。export和unset用来设置和移除环境变量。

4.1 历史记录

使用history可以查看以前输入的命令。与历史记录的相关环境变量：

HISTSIZE: 设置记录命令的条数，"export HISTSIZE=500"最多可记录500条命令。
HISTFILESIZE： 事实上，所有的命令都是记录在~/.bash_history文件中的，在shell中可以记录HISTSIZE条命令，但是单退出shell的时候，写入.bash_history文件的命令会被截断成最新的HISTFILESIZE条。
HISTFILE： 这个变量用来定义一个存储命令记录的文件，而不使用默认的.bash_history。

4.2 检查历史命令

清除历史记录，在你确定要清除之前，最好先备份一下命令的历史记录

$ history > history.bak
$ history -c

查询历史记录。使用history命令时，显示出来的每条记录都有一个编号，变量HISTCMD记录的是当前指令的下一条指令的编号。这个大家可以通过“echo $HISTCMD”来查看。另外，bash提供了一个事件操作符“!”，通过“!”+命令记录编号，就可以执行那条指令。比如用history查处第514条指令为ls，则在命令行输入!514，就可以执行ls指令。

4.3 完整的历史记录

用history查询历史记录的时候存在这样一个问题：如果你编译一个东西，第一次使用/usr/bin/gcc，第二次使用交叉编译工具/opt/dev_kit/bin/gcc。在history中只会记录gcc，这样以后再看history记录时会产生误解。这是就需要hash命令。它会显示在当前会话中所有命令的完成路径，并且会记录使用次数。

$ hash
hits	command
2	/usr/bin/vim
1	/opt/ELDK/usr/bin/make
1	/opt/ELDK/usr/bin/info
5	/bin/ls

4.4 搜索历史记录

使用快捷键<CTRL>+R，就可以搜索命令的历史记录。输入相关的字符，就会显示出相关的历史命令，再次使用<CTRL>+R，就可以查找相关的下一条历史命令。当然，这里也可以使用先前提到的事件操作符“!"来搜索最近使用过的包含某些字符的命令。用法为“！？字符？”，需要搜索的字符要放在两个文号之间，如

$ history
... ...
498 which echo
499 ls
500 history
$ !?l?
which echo
/bin/echo

5. 命令行上的编辑操作

学会一些快捷操作，会使你的命令行操作更加迅速。

5.1 光标

这里先给一些快捷键，大家可以一个一个试试看：

<Ctrl + c>： 这个应该大家都知道 :-)
<Ctrl> + f： 光标向后移一个字符
<Ctrl> + b： 光标向前移一个字符
<Ctrl + _> (需要按住Ctrl+Shift+-三个键)： 撤销对命令行的修改
<Ctrl + a>： 将光标移动到行首
<Ctrl + e>： 将光标移动到行尾
<Ctrl + d>： 删除当前光标处的一个字符
<Ctrl + l>： 清屏，和clear命令一样
<Ctrl + k>： 删除从当前光标位置到行末的所有字符
<Ctrl + w>： 删除从当前光标位置到行首的所有字符

5.2 正则表达式

可以结合sed命令，来对命令做一些正则比配。

5.3 别名

可以用alias命令来定义一些别名操作，使一些很长的命令可以变得很短。比如在debian中，root用户ls出来的结果是没有颜色的。可以在/root/.bashrc中加入“alias ls='ls --color=auto'”来是ls的结果带上颜色，以便区分普通文件、目录、可执行文件等。也可以直接用alias命令来查看你的shell中设置了哪些别名。

5.4 配置环境变量

配置PATH。一般搭建交叉编译环境以后，都需要设置PATH这个环境变量。当你输入一个（不包含完整的）命令时，系统会自动搜索PATH环境中设定的路径，然后运行找到的第一个程序。设置PATH：

$ export PATH="$PATH:/path/to/executables"

5.5 自动补全

<Tab>键的补全或提示功能十分有效。在命令行连按两次<Tab>，会显示系统中的所有命令。

5.6 设置命令行的特殊选项

这里使用shopt和set命令。好多选项我也不是很清除是什么意思，所以这里就请大家参考网上的其他资料啦：http://wenku.baidu.com/view/3b14e263caaedd3383c4d391.html