实验1_shell初步.doc

实验一 Shell初步实验所属系列：linux操作系统应用实验。 实验时数(学分)：2学时。 实验目的：使学生熟悉shell的基本操作，并使学生有机会使用Linux中最常用的数据处理命令。 实验要求： 使用通配符来进行文件名的查找。 重定向标准输入、标准输出、标准错误输出。 使用管道操作，将一个进程的输出作为另一个进程的输入。 使用群命令和命令行续行符。 在指定的目录中，对满足条件的文件名进行递归查找。 了解vi编辑器的基本用法。 在文本文件中，查找符合指定模式的文本行。 将文本文件中的各行，按顺序排列。 显示一个文本文件的前几行或者后几行。简介：1shell简介 当用户登录到Linux上后，Linux将用户置于该用户的主目录下，并运行一个称为shell的程序。shell是一个命令解释程序，它提供了操作系统与用户之间的主要界面。 除了解释用户从键盘上键入的命令外，shell也可以解释存储在文件中的命令。事实上，Linux中的shell程序相当于MS-DOS中的COMMANDCOM程序。在MS-DOS中，存储命令的文本文件称为批处理文件，扩展名为bat。但在Linux中，含有命令的文本文件称为shell脚本，可以具有任意的扩展名。Shell脚本中的命令可以是Linux所提供的任何实用程序，也可以是专门由shell使用的特定控制命令流，用来控制shell脚本中各命令的执行次序。 现在的shell是一种功能非常强大而且非常灵活的工具，它所提供的许多功能使用户在操作系统下工作更简单。shell实际上是一种编程语言， shell编程广泛地用于获取经常执行的命令和过程。2shell特殊变量 在shell中，除了可以使用环境变量外，还可以使用专门由shell使用的shell特殊变量。与环境变量不同的是，用户只能引用shell特殊变量，而不能设置这些变量的值。shell特殊变量都由美元符$后随单个字符组成。例如：$? 上一条命令的执行情况$ ? 变量用来保存上一条命令的执行情况。如果命令执行成功，则该变量的值为0，否则表示命令执行失败。$n 命令行的第n个参数 这是一组变量，其中$1表示执行shell命令时所键入的第一个参数，而$2表示执行 shell命令时所键入的第2个参数，依此类推，但n最大只能为9。$0是一个特殊变量，它的内容是命令的名字。例如，如果输入如下命令： echo hello world 则$ 1的值为字符串“hello”，而$2的值为字符串“world”，$ 0的值则为命令名“echo。 如果一条命令的参数不只9个，则只能通过$*或$变量来查看所有参数：或者使用shift命令。当使用了shift命令后，$1的值被丢掉，而$2的值被送入$1，$3的值被送入$2，依此类推，最后$9变量的值变为第10个参数。每使用一次shift命令，这种值移位操作就被执行一次。因而通过shift命令，也能查看所有参数。$ 当前shell程序的pid $ $变量保存了当前正在运行的shell程序的进程标识符(pid)，这在shell脚本中是很有用的。下面的例子用来在shell中查看该变量的值： $echo $ $ 3943shell脚本 由若干命令组成的文件称为shell脚本，也称为shell命令文件。1)建立shell脚本 shell脚本是一个文本文件，因此可以用来建立文本文件的方法都可以用来建立shell脚本。例如，可以用vi编辑器来建立一个shell脚本，也可以通过重定向标准输入和输出在命令行上直接建立shell脚本文件。下面给出了使用cat命令建立shell脚本的一种方法： catprint_user echo User name：$LOGNAME echo Home directory：$HOME echo Current shell PID：$ 该命令只有两个命令行，分别用来显示当前用户的登录名和主目录。2)执行shell脚本 建立了shell脚本文件后，我们就可以执行该脚本文件中的所有命令了。执行一个shell脚本文件有三种方法。(1)用子shell执行shell脚本文件。 可以让shell脚本文件作为sh命令的参数。sh就是shell的可执行程序。如果在sh后面没有参数，则只是运行了一个shell程序，且该shell程序成为当前shell，而原来的shell则是该shell的父shell。如果sh命令后面有文件名作为参数，则sh首先执行该文件中的命令，然后终止自己的执行并返回到原来的shell下。 要用子shell执行上述的脚本文件print_user，可以输入如下命令： $sh print_user 尽管prim_user文件没有执行权限，但其中的所有命令行都将被执行，如下所示： $sh print_user User name：jame Home directory：homejame Current shell PID：401 $echo $ 356 可以看出，print_user文件的最后一条命令显示的当前shell的pid是401，而在命令行下显示的当前shell的pid是356，因此用sh命令执行shell脚本文件时的shell与命令行中的shell不一样。也就是说，sh命令是用shell来执行shell脚本文件的。(2)用“”命令执行shell脚本文件。 (3)用exec命令执行shell脚本文件。参考shell实验参考资料shell是用户与内核之间的接口，shell在(理解)解释了用户输入的命令之后，就调用内核中的程序来执行它。所以，了解shell是如何解释和执行用户输入的命令，是理解Linux用户接口的基础。 如果想知道更多的关于这些命令的格式与选项的信息，使用man命令。在练习中，有些很长的命令将出现多次。使用命令行编辑功能会有助于你成功地完成本练习。实验内容：包括RHEL server 5在内的Linux系统都具有虚拟终端。虚拟终端为用户提供多个互不干扰、独立工作的工作界面，并且在不同的工作界面可用不同的用户身份登录。也就是说，虽然用户只面对一个显示器，但可以切换到多个虚拟终端，好像在使用多个显示器。 RHEL 5具有7个虚拟终端，其中第16个为字符界面；第7个为图形化用户界面，必须启动图形化用户界面时才存在。各虚拟终端的切换方法为： 从字符界面的虚拟终端到其他虚拟终端：【Alt+F1】【Alt+F7】从图形化用户界面到字符界面：【Ctrl+Alt+F1】【Ctrl+Alt+F6】，(在虚拟机中使用【Ctrl+Shift+Alt+F1】【Ctrl+Shift+Alt+F6】) 字符界面下的Shell命令操作，需切换到字符界面的虚拟终端上。1Shell命令操作【操作要求1】查看当前目录。 【操作步骤】 (1)启动计算机后默认会启动图形化用户界面，按【Ctrl+Alt+F1】(在虚拟机中使用【Ctrl+Shift+Alt+F1】)组合键切换到第一个虚拟终端。 (2)输入一个普通用户的用户名和口令，登录系统。字符界面下输入口令时，屏幕上不会出现类似“*”的信息，提高了口令的安全性。localhost login：helen Password： (3)输入命令“pwd”，显示当前目录，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $pwd homehelen 虚拟终端未登录时显示的第一行信息表示当前使用的Linux的发行版本是Red Hat EnterpriseLinux server，版本号为5，第二行信息显示Linux内核版本是.，以及本机的CPU型号是.。第三行信息显示本机默认的主机名localhost。成功登录系统后，还会显示该用户账号上次登录系统的时间以及登录的终端号。【操作要求2】用cat命令在用户主目录下创建一名为f1的文本文件，内容为： Linux is useful for us all You can never imagine how great it is 【操作步骤】 (1)输入命令“cat f1”，然后依次输入上述内容。 helenlocalhost $cat f1 使用cat命令进行输入时，不能使用左、右、上、下方向键，只能用【Back-Space】键来删除光标前一位置的字符。并且一旦按【Enter】键，该行输入的字符就不可修改。 (2)上述内容输入后，按【Enter】键，让光标处于输入内容的下一行，按【Ctrl+D】组合键结束输入。 (3)要查看文件是否生成，输入命令“ls”即可。 $ ls (4)输入命令“cat f1”，查看f1文件的内容。 $cat f12重定向标准输入通常来自键盘，而标准输出和标准报错则送至终端显示。但事实并不总是如此，因为我们可以将标准输入、标准输出甚至标准报错重定向到一个文件。也就是说，可以让命令从某个文件中读取参数和数据，命令的输出结果也可以送至某个文件中而不是在终端上显示出来。当将某个文件指定为命令的标准输入时，该命令必须是能从该文件读取其输入的。例如，pwd(打印工作目录)命令就不能将一个文件名作为其标准输入，因为它的输入源是固定的。 实现重定向的最简单的方法是使用改向操作符。改向操作符可以将标准输入、标准输出和标准报错改向到某个文件。 当我们在shell中执行命令的时候，每个进程都和三个打开的文件相联系，并使用文件描述符来引用这些文件。由于文件描述符不容易记忆，shell同时也给出了相应的文件名。下面就是这些文件描述符及它们通常所对应的文件名： 文 件 文件描述符 输入文件标准输入 0 输出文件标准输出 1 错误输出文件标准错误 2系统中实际上有12个文件描述符，可以任意使用文件描述符3到9。 但是正如上面所看到的，0、1、2是标准输入、标准输出和标准错误。Shell命令中常用的重定向符号共三个，如下所示： 输出重定向，将前一命令执行的结果保存到某个文件。如果这个文件不存在，则将创建此文件；如果这个文件已有内容，则将覆盖原有内容。 附加输出重定向，将前一命令执行的结果追加到某个文件。 filename 把标准输出重定向到一个新文件中Command filename 把标准输出重定向到一个文件中(追加)command1 filename 把标准输出重定向到一个文件中command filename 2&1 把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中command2 filename 把标准错误重定向到一个文件中command2 filename 把标准输出重定向到一个文件中(追加)command filename 2&1 把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中(追加)command filename2 command命令以filename文件作为标准输入，以filename2文件作为标准输出command filename command命令以filename文件作为标准输入command delimiter 从标准输入中读入，直至遇到delimiter分界符command &m 把标准输出重定向到文件描述符m中command f1”， helenlocalhost $ catf1，然后输入Why not have a try? (2)输入上述内容后，按【Enter】键，让光标处于输入内容的下一行，按【Ctrl+D】组合键结束输入。 (3)输入“cat f1”命令；$cat f1，查看f1文件的内容，会发现f1文件增加了一行。 Linux is useful for us all You can never imagine how great it is Why not have a try? shell命令中可使用重定向来改变命令的执行。此处使用“”符号可向文件结尾处追加内容，而如果使用“”符号则将覆盖已有的内容。【操作要求2】统计fl文件的行数、单词数和字符数，并将统计结果存放在countf1文件。 【操作步骤】 (1)输入命令“wc countf1”，屏幕上不显示任何信息。 (2)输入命令“cat countf1”，查看countf1文件的内容，其内容是f1文件的行数、单词数和字符数信息，即f1文件共有三行，19个词和87个字符，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $wc countf1 helenlocalhost $cat countf1 3 l9 87【操作要求3】将f1和countf1文件的合并为f文件。 【操作步骤】 (1)输入命令“cat f1 countf1f, 将两个文件合并为一个文件。 (2)输入命令“cat”查看f文件的内容，如下所示： helenlocalhost $cat f1 countf1 f helenlocalhost $cat f Linux is useful for us all You can never imagine how great it is Why not have a try?3 l9 87【操作要求4】练习使用cat命令与重定向。(1)创建一个名为junk的文件。先随便输入几行内容，然后在最后一个新行的开始处，按Ctrl+D键以返回到shell的$提示符。$catjunk (2)使用cat命令在你刚刚创建的文件的末尾新加入几行文本。 $cat junk (3)将文件junk作为信件的内容，给自己发个mail。打开mail，阅读，然后删除，最后退出mail。 $cat junk | mail用户名 $mail 进入mail程序后，它会给用户一个提示符&，用户可以在这个提示符下输入命令来阅读、发送、编辑、存储、删除邮件。mail程序的命令较多，不容易记住，用户可以首先输入help或?，mail程序将显示常用命令帮助信息。例如，键入t将在屏幕上阅读当前邮件，输入n将跳到下一个邮件，并显示出来。用户还可以使用数字键直接选择要阅读的邮件。此外，还可以用加号和头号在相邻的邮件中切换。$t删除命令为d，命令所用的参数是邮件的号码。如果不提供参数，mail程序将删除最后一次显示出来的邮件。 $d有两条命令可以完成该退出操作：quit(q)和exit(x)。quit命令首先退出已经阅读过的邮件，并将它们保存在用户起始目录中名为mbox的文件中(以添加方式进行)，然后结束mail程序的运行回到Shell界面。用exit命令直接退出mail程序，将不对系统邮箱做任何整理工作，不保存对系统邮箱做的任何改变并退出。$q (4)在junk文件中查找“student”字符串，将查找结果追加至student.out，并将错误信息追加至grep.err文件当中。 $grep student junk 1student.out 2grep.err (5)在上述例中，将查询结果与错误信息一起重定向到student.out当中。 $grep student junk 1student.out 2l$cat student.out3通配符 Shell命令的通配符包括*、?、 、-和!，灵活使用通配符可同时引用多个文件，方便操作。通配符用于模式匹配，如文件名匹配、路径名搜索、字符串查找等。用户可以在命令参数中包含通配符（在文件名中或字符串中）构成一个所谓的“模式串”，在执行过程中进行模式匹配。 *：匹配任意长度的任何字符。 ?：匹配一个字符。 ：表示范围。 -：通常与 配合使用，起始字符-终止字符构成范围。 !：表示不在范围，通常也与 配合使用。【操作要求1】显示bin目录中所有以c为首字母的文件和目录。 【操作步骤】 输入命令“ls /bin/c*”，屏幕将显示bin目录中以c开头的所有文件和目录，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $ ls binc* bincatbinchmod bincp bincsh binchgrpbinchown bincpio bincut【操作要求2】显示bin目录中所有以c为首字母、文件名只有三个字符的文件和目录。 【操作步骤】 (1)按向上方向键，Shell命令提示符后出现上一步操作时输入的命令“ls /bin/c*”。 (2)将其修改为“Isbinc?”，按【Enter】键，屏幕显示bin目录中以c为首字母、文件名只有三个字符的文件和目录，相关操作参见如下内容。 helen10calhost $ls /bin/c? bincat bincsh bincut Shell可以记录一定数量的已执行过的命令，当用户需要再次执行时，不用再次输入，可以直接调用。使用上、下方向键，【PgUp】或【PgDn】键，在Shell命令提示符后将出现已执行过的命令。直接按Enter键就可以再次执行这一命令，也可以对出现的命令行进行编辑，修改为用户所需要的命令后再执行。【操作要求3】显示bin目录中所有的首字母为c或s或h的文件和目录。 【操作步骤】 输入命令“ls bincsh*”，屏幕显示bin目录中首字母为c或s或h的文件和目录，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $ls /bin/csh* bincat binchownbincsh binsed binsh binstty binchgrp bincp bincut binsetfont binsleep binsu binchmodbincpio binhostnamebinsetserial binsortbinsync csh*并非表示所有以csh开头的文件，而表示是以c或s或h的文件。另外为避免误解，也可以使用c，s，h*，达到相同的效果。【操作要求4】显示 bin目录中所有的首字母是v、w、x、y、z的文件和目录。 【操作步骤】 输入命令“ls /bin/!a-u*，屏幕显示bin目录中首字母是vz的文件和目录，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $ls /bin/!a-u* binvi binview binypdomainname binzcat 【操作要求5】重复上一步操作。 【操作步骤】 输入命令“!”，自动执行上一步操作中使用过的“ls /bin/!a-u*”命令，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $! is /bin/!a-u binvi binview binypdomainname binzcat 用户不仅可利用上、下方向键来显示执行过的命令，还可以使用history命令查看或调用执行过的命令。history命令可查看到已执行命令在历史记录列表中的序号，可使用“! 序号”命令调用，而“!”命令则执行最后执行过的那个命令。 【操作要求6】查看刚执行过的5个命令。 【操作步骤】 输入命令“history 5”，显示最近执行过的5个命令，相关操作参见如下内容。 helenlocalhost $history 54管道及tee另一种实现重定向的方法是使用管道(|)，它将一条命令的输出发送到另一条命令的输入。下一部分将详细讨论管道操作。重定向操作符提供了对同一输入执行多个操作的一种方法。只要将一个命令的输出重定向到一个文件，然后再用该文件作为另一个命令的输入，就可以在shell中完成绝大多数你想要做的事情，而不需要通过编写程序来实现。但是，假如现在要做的事情需要一连串的多个命令来实现，且每个命令的输入都来自前一个命令的输出，使用前面介绍的重定向操作符固然可以轻易地实现这件事情，但每一步重定向操作都需要产生一个新文件，而这些文件的唯一用途就是用作另一条命令的输入。在这一连串的命令中实际想要的只是最终结果，而不是中间文件。在这种情况下，使用重定向操作符将会产生许多中间文件扰乱你的文件系统，因为决不会再去用这些文件，以后必须将它们删掉。 为了避免每次重定向操作就产生一个新文件，可以使用管道操作符(|)来代替重定向操作符。管道操作符将一条命令的输出定向到另一条命令的输入，而不是定向到终端或文件。【操作要求1】进入usrbin目录，列出所有不是以c-t开头的文件名。 【操作步骤】(1)$)#cd usrbin (2) #$ls ! c-t*(3)这将是一个很长的输出。可以使用管道操作，