掌握Linux，OS X，Unix的Shell環境

在Linux或類Unix系統中，每個使用者和程式都執行在一個特定環境中。這個環境包含了變數、設定、別名、函式以及更多的東西。下面是對Shell環境下一些常用命令的簡單介紹，包括每個命令如何使用的例子，以及在命令列下設定你自己的環境來提高效率。

找出你當前的shell

在終端應用中輸入下面命令中的任意一個：

ps $$
ps -p $$

或者

echo "$0"

輸出範例：

圖1：找出當前的shell

找出所有已安裝的shell

找到已安裝shell的完整路徑：

type -a zsh
type -a ksh
type -a sh
type -a bash

輸出範例：

圖2：找出shell的路徑

檔案/etc/shells裡包含了系統所支援的shell列表。每一行代表一個shell，是相對根目錄的完整路徑。用這個cat命令來檢視這些資料：

cat /etc/shells

輸出範例：

# List of acceptable shells for chpass(1).
# Ftpd will not allow users to connect who are not using
# one of these shells.
/bin/bash
/bin/csh
/bin/ksh
/bin/sh
/bin/tcsh
/bin/zsh
/usr/local/bin/fish

臨時改變當前shell

只需要輸入shell的名字。在下面的例子裡，我從bash切換到了zsh：

zsh

這只是臨時改變了系統shell。也叫做子shell。要從子/臨時shell退出，輸入下面的命令或者按下CTRL-D：

exit

找出子shell的層級或臨時shell的巢狀層級

每個bash例項啟動後，變數$SHLVL的值都會加一。輸入下面的命令：

echo "$SHLVL"

示例輸出：

圖3：Bash shell巢狀層級（子shell數目）

通過chsh命令永久變更系統shell

想要把當前系統shell從bash永久換成zsh？試試這個：

chsh -s /bin/zsh

想把其他使用者的shell從bash永久換成ksh？試試這個：

sudo chsh -s /bin/ksh userNameHere

檢視當前的環境變數

你需要用到：

env
env | more
env | less
env | grep 'NAME'

示例輸出：

TERM_PROGRAM=Apple_Terminal
SHELL=/bin/bash
TERM=xterm-256color
TMPDIR=/var/folders/6x/45252d6j1lqbtyy_xt62h40c0000gn/T/
Apple_PubSub_Socket_Render=/tmp/launch-djaOJg/Render
TERM_PROGRAM_VERSION=326
TERM_SESSION_ID=16F470E3-501C-498E-B315-D70E538DA825
USER=vivek
SSH_AUTH_SOCK=/tmp/launch-uQGJ2h/Listeners
__CF_USER_TEXT_ENCODING=0x1F5:0:0
PATH=/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/local/bin:/opt/X11/bin:/usr/local/go/bin:/usr/local/sbin/modemZapp:/Users/vivek/google-cloud-sdk/bin
__CHECKFIX1436934=1
PWD=/Users/vivek
SHLVL=2
HOME=/Users/vivek
LOGNAME=vivek
LC_CTYPE=UTF-8
DISPLAY=/tmp/launch-6hNAhh/org.macosforge.xquartz:0
_=/usr/bin/env
OLDPWD=/Users/vivek

下面是bash shell裡一些常見變數的列表：

圖4：常見bash環境變數

注意：下面這些環境變數沒事不要亂改。很可能會造成不穩定的shell會話：

SHELL

UID

RANDOM

PWD

PPID

SSHAUTHSOCK

USER

HOME

LINENO

顯示環境變數的值

使用下面任意一條命令顯示環境變數HOME的值：

## 使用printenv ##
printenv HOME
## 或者用echo ##
echo "$HOME"
# 考慮到可移植性，也可以用printf ##
printf "%s\n" "$HOME"

示例輸出：

/home/vivek

增加或設定一個新環境變數

下面是bash，zsh，sh和ksh的語法：

## 語法 ##
VAR=value
FOO=bar
## 設定vim為預設文字編輯器 ##
EDITOR=vim
export $EDITOR
## 考慮安全性，設定預設shell連線超時時間 ##
TMOUT=300
export TMOUT
## 你可以直接使用export命令設定命令的搜素路徑 ##
export PATH=$PATH:$HOME/bin:/usr/local/bin:/path/to/mycoolapps

然後，使用printenv或者echo或printf命令檢視環境變數PATH，EDITOR，和TMOUT的值：

printenv PATH
echo "$EDITOR"
printf "%s\n" $TMOUT

怎麼修改一個現有的環境變數？

下面是語法：

export VAR=value
## 或者 ##
VAR=value
export $VAR
## 把預設文字編輯器從vim改為emacs ##
echo "$EDITOR" ## <--- 螢幕輸出vim
EDITOR=emacs   ## <--- 修改
export $EDITOR ## <--- 讓修改在其他會話生效
echo "$EDITOR" ## <--- 螢幕輸出emacs

tcsh shell下增加和修改變數的語法是下面這樣的：

## 語法
setenv var value
printenv var
## 設定變數foo的值為bar ##
setenv foo bar
echo "$foo"
printenv foo
## 設定變數PATH ##
setenv PATH $PATH\:$HOME/bin
echo "$PATH"
## 設定變數PAGER ##
setenv PAGER most
printf "%s\n" $PAGER

找出bash shell的配置檔案

用下面的命令列出bash shell的檔案：

ls -l ~/.bash* ~/.profile /etc/bash* /etc/profile

示例輸出：

圖5：列出bash的所有配置檔案

要檢視所有的bash配置檔案，輸入：

less ~/.bash* ~/.profile /etc/bash* /etc/profile

可以使用文字編輯器比如vim或emacs來一個一個編輯bash配置檔案：

vim ~/.bashrc

編輯/etc/目錄下的檔案，輸入：

## 首先是備份，以防萬一
sudo cp -v /etc/bashrc /etc/bashrc.bak.22_jan_15
########################################################################
## 然後，隨心所欲隨便改吧，好好玩玩shell環境或者提高一下效率:)                 ##
########################################################################
sudo vim /etc/bashrc

被Bash shell初始化過程中應用的檔案搞糊塗了嗎？

下面的”bash初始化檔案”流程圖應該有些幫助：

根據賬戶設定的預設shell，你的使用者配置或系統配置可能是下面其中一種：

找出zsh shell配置檔案

zsh的wiki中建議用下面的命令：

strings =zsh | grep zshrc

示例輸出：

/etc/zshrc
.zshrc

輸入下面的命令列出你的zsh shell檔案：

ls -l /etc/zsh/* /etc/profile ~/.z*

檢視所有zsh配置檔案：

less /etc/zsh/* /etc/profile ~/.z*

找出ksh shell配置檔案

1. 檢視~/.profile或者/etc/profile檔案。

找出tcsh shell配置檔案

1. C shell檢視~/.login，~/.cshrc檔案。
2. TC shell檢視~/.tcshrc和~/.cshrc檔案。

我可以寫個類似這樣每次登入時都自動執行的指令碼嗎？

是的，把你的命令或別名或其他設定新增到~/.bashrc（bash shell）或者~/.profile（sh/ksh/bash）或者~/.login（csh/tcsh）檔案中。

我可以寫個類似這樣每次登出都自動執行的指令碼嗎？

是的，把你的命令或別名或其他設定新增到~/.bash_logout（bash）或者~/.logout（csh/tcsh）檔案。

history：獲取關於shell會話的更多資訊

輸入history命令來檢視本次會話的歷史：

history

示例輸出：

  9  ls
   10  vi advanced-cache.php
   11  cd ..
   12  ls
   13  w
   14  cd ..
   15  ls
   16  pwd
   17  ls
   ....
   ..
   ...
   91  hddtemp /dev/sda
   92  yum install hddtemp
   93  hddtemp /dev/sda
   94  hddtemp /dev/sg0
   95  hddtemp /dev/sg1
   96  smartctl -d ata -A /dev/sda | grep -i temperature
   97  smartctl -d ata -A /dev/sg1 | grep -i temperature
   98  smartctl  -A /dev/sg1 | grep -i temperature
   99  sensors

輸入history 20來檢視命令歷史的後20條：

history 20

示例輸出：

圖6：在bash shell中使用history命令檢視會話歷史

你可以重複使用之前的命令。簡單地按下[上]或[下]方向鍵就可以檢視之前的命令。在shell提示符下按下[CTRL-R]可以向後搜尋歷史快取或檔案來查詢命令。重複最後一次命令，只需要在shell提示符下輸入!!就好了：

ls -l /foo/bar
!!

在以上的歷史記錄中找到命令#93 (hddtemp /dev/sda)，輸入：

!93

使用sudo或su改變使用者

下面是語法：

su userName
## 登入為tom使用者 ##
su tom
## 為使用者tom開啟一個新的shell會話 ##
su tom
## 登入為root使用者 ##
su -
## sudo命令語法（必須在系統中配置有這個命令） ##
sudo -s
sudo tom

看看帖子”Linux下使用其他使用者身份執行命令“更多地瞭解sudo，su和runuser命令。

shell別名

別名僅僅是命令的一個快捷方式。

列出所有的別名

輸入下面的命令：

alias

示例輸出：

alias ..='cd ..'
alias ...='cd ../../../'
alias ....='cd ../../../../'
alias .....='cd ../../../../'
alias .4='cd ../../../../'
alias .5='cd ../../../../..'
alias bc='bc -l'
alias cd..='cd ..'
alias chgrp='chgrp --preserve-root'
alias chmod='chmod --preserve-root'
alias chown='chown --preserve-root'
alias cp='cp -i'
alias dnstop='dnstop -l 5 eth1'
alias egrep='egrep --color=auto'
alias ethtool='ethtool eth1'

設定一個別名

bash/zsh語法：

alias c='clear'
alias down='sudo /sbin/shutdown -h now'

對於命令clear可以輸入c別名，這樣我們就可以輸入c代替clear命令來清空螢幕：

c

或者輸入down來關閉基於Linux的伺服器：

down

你可以設定任意多的別名。看下”Linux/Unix/Mac OS X系統中的30個方便的bash shell別名“瞭解在類Unix系統中別名的實際應用。

shell函式

Bash/ksh/zsh函式允許你更進一步地配置shell環境。在這個例子中，我寫了一個簡單的名叫memcpu()的bash函式，用來顯示前10個最佔用CPU和記憶體的程式：

memcpu() { echo "*** Top 10 cpu eating process ***"; ps auxf | sort -nr -k 3 | head -10;
echo  "*** Top 10 memory eating process ***"; ps auxf | sort -nr -k 4 | head -10;  }

輸入memcpu就可以在螢幕上看到下面的資訊：

memcpu
*** Top 10 cpu eating process ***
nginx    39559 13.0  0.2 264020 35168 ?        S    04:26   0:00      \_ /usr/bin/php-cgi
nginx    39545  6.6  0.1 216484 13088 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nginx    39471  6.2  0.6 273352 81704 ?        S    04:22   0:17      \_ /usr/bin/php-cgi
nginx    39544  5.7  0.1 216484 13084 ?        S    04:25   0:03      \_ /usr/bin/php-cgi
nginx    39540  5.5  0.1 221260 19296 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nginx    39542  5.4  0.1 216484 13152 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39543  5.3  0.1 216484 14096 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39538  5.2  0.1 221248 18608 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39539  5.0  0.1 216484 16272 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39541  4.8  0.1 216484 14860 ?        S    04:25   0:04      \_ /usr/bin/php-cgi
*** Top 10 memory eating process ***
498      63859  0.5  4.0 2429652 488084 ?      Ssl   2014 177:41 memcached -d -p 11211 -u memcached -m 2048 -c 18288 -P /var/run/memcached/memcached.pid -l 10.10.29.68 -L
mysql    64221  4.2  3.4 4653600 419868 ?      Sl    2014 1360:40  \_ /usr/libexec/mysqld --basedir=/usr --datadir=/var/lib/mysql --user=mysql --log-error=/var/log/mysqld.log --open-files-limit=65535 --pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid --socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
nixcraft 39418  0.4  1.1 295312 138624 ?       S    04:17   0:02  |   \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39419  0.5  0.9 290284 113036 ?       S    04:18   0:02  |   \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39464  0.7  0.8 294356 99200 ?        S    04:20   0:02  |   \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39469  0.3  0.7 288400 91256 ?        S    04:20   0:01  |   \_ /usr/bin/php-cgi
nixcraft 39471  6.2  0.6 273352 81704 ?        S    04:22   0:17      \_ /usr/bin/php-cgi
vivek    39261  2.2  0.6 253172 82812 ?        S    04:05   0:28      \_ /usr/bin/php-cgi
squid     9995  0.0  0.5 175152 72396 ?        S     2014  27:00  \_ (squid) -f /etc/squid/squid.conf
cybercit  3922  0.0  0.4 303380 56304 ?        S    Jan10   0:13  |   \_ /usr/bin/php-cgi

看下”如何編寫和應用shell函式“瞭解更多資訊。

綜合一下：定製你自己的Linux或Unix bash shell工作環境

現在，你將使用bash shell配置自己的環境。我只介紹bash。但是理論上zsh，ksh和其他常用shell都差不多。讓我們看看如何調整shell來適合我作為系統管理員的需求。編輯你的~/.bashrc檔案來附加設定。下面是一些常用的配置選項。

#1: 設定bash路徑和環境變數

# 設定路徑 ##
export PATH=$PATH:/usr/local/bin:/home/vivek/bin:/opt/firefox/bin:/opt/oraapp/bin
# 為cd命令設定路徑
export CDPATH=.:$HOME:/var/www

使用less或more命令作為翻頁器：

export PAGER=less

設定vim作為預設文字編輯器：

export EDITOR=vim
export VISUAL=vim
export SVN_EDITOR="$VISUAL"

設定Oracle資料庫特別要求的引數：

export ORACLE_HOME=/usr/lib/oracle/xe/app/oracle/product/10.2.0/server
export ORACLE_SID=XE
export NLS_LANG=$($ORACLE_HOME/bin/nls_lang.sh)

設定JAVA_HOME和其他java路徑，比如java版本：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-6-sun/jre
# 把ORACLE和JAVA加入到PATH裡
export PATH=$PATH:$ORACLE_HOME/bin:$JAVA_HOME/bin

使用金鑰實現免密碼登入讓ssh遠端登入更安全：

# 再也不用輸密碼了
/usr/bin/keychain $HOME/.ssh/id_rsa
source $HOME/.keychain/$HOSTNAME-sh

最後，開啟bash命令補齊

source /etc/bash_completion

#2: 設定bash命令提示符

設定定製的bash提示符(PS1):

PS1='{\u@\h:\w }\$ '

#3: 設定預設檔案許可權

## 設定預設許可權為644 ##
umask 022

#4: 調整shell命令歷史設定

# 不往命令歷史裡寫入相同的行
HISTCONTROL=ignoreboth
# 忽略這些命令
HISTIGNORE="reboot:shutdown *:ls:pwd:exit:mount:man *:history"
# 通過HISTSIZE和HISTFILESIZE設定命令歷史的長度
export HISTSIZE=10000
export HISTFILESIZE=10000
# 為命令歷史檔案增加時間戳
export HISTTIMEFORMAT="%F %T "
# 附加到命令歷史檔案，而不是覆蓋
shopt -s histappend

#5: 設定shell會話的時區

## 為我自己的shell會話設定IST（印度標準時間） ##
TZ=Asia/Kolkata

#6: 設定shell行編輯介面

## 使用vi風格的行編輯介面，替代bash預設的emacs模式 ##
set -o vi

#7: 設定自己喜好的別名

## 增加一些保護 ##
alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
## Memcached ##
alias mcdstats='/usr/bin/memcached-tool 10.10.29.68:11211 stats'
alias mcdshow='/usr/bin/memcached-tool 10.10.29.68:11211 display'
alias mcdflush='echo "flush_all" | nc 10.10.29.68 11211'
## 預設命令引數 ##
alias vi='vim'
alias grep='grep --color=auto'
alias egrep='egrep --color=auto'
alias fgrep='fgrep --color=auto'
alias bc='bc -l'
alias wget='wget -c'
alias chown='chown --preserve-root'
alias chmod='chmod --preserve-root'
alias chgrp='chgrp --preserve-root'
alias rm='rm -I --preserve-root'
alias ln='ln -i'

下面是一些額外的OS X Unix bash shell別名：

# 從bash開啟桌面應用
alias preview="open -a '$PREVIEW'"
alias safari="open -a safari"
alias firefox="open -a firefox"
alias chrome="open -a google\ chrome"
alias f='open -a Finder '
# 清理那些.DS_Store檔案
alias dsclean='find . -type f -name .DS_Store -delete'

#8: 寡人好色

# 彩色的grep輸出 
alias grep='grep --color=auto'
export GREP_COLOR='1;33'
# 彩色的ls
export LSCOLORS='Gxfxcxdxdxegedabagacad'
# Gnu/linux的ls
ls='ls --color=auto'
# BSD/os x的ls命令
# alias ls='ls -G'

#9: 設定自己喜好的bash函式

# 在螢幕上顯示10個最近的歷史命令
function ht {
  history | awk '{a[$2]++}END{for(i in a){print a[i] " " i}}' | sort -rn | head
}
# host和ping命令的替代
# 接受http:// 或 https:// 或 ftps:// 名稱用作域或主機名
_getdomainnameonly(){
    local h="$1"
    local f="${h,,}"
    # remove protocol part of hostname
        f="${f#http://}"
        f="${f#https://}"
    f="${f#ftp://}"
    f="${f#scp://}"
    f="${f#scp://}"
    f="${f#sftp://}"
    # remove username and/or username:password part of hostname
    f="${f#*:*@}"
    f="${f#*@}"
    # remove all /foo/xyz.html*  
    f=${f%%/*}
    # show domain name only
    echo "$f"
}
ping(){
    local array=( $@ )          # get all args in an array
    local len=${#array[@]}          # find the length of an array
    local host=${array[$len-1]}     # get the last arg
    local args=${array[@]:0:$len-1} # get all args before the last arg in $@ in an array 
    local _ping="/bin/ping"
    local c=$(_getdomainnameonly "$host")
    [ "$t" != "$c" ] && echo "Sending ICMP ECHO_REQUEST to \"$c\"..."
    # pass args and host
    $_ping $args $c
}
host(){
    local array=( $@ )
    local len=${#array[@]}
    local host=${array[$len-1]}
    local args=${array[@]:0:$len-1}
    local _host="/usr/bin/host"
    local c=$(_getdomainnameonly "$host")
    [ "$t" != "$c" ] && echo "Performing DNS lookups for \"$c\"..."
    $_host $args $c
}

#10: 通過shell shopt命令設定bash shell行為

最後，你可以使用set和shopt命令調整bash shell環境：

# 目錄拼寫糾正
shopt -q -s cdspell
# 保證每次終端視窗改變大小後會更新顯示
shopt -q -s checkwinsize
# 開啟高階模式匹配功能
shopt -q -s extglob
# 退出時附加命令歷史而不是覆蓋
shopt -s histappend
# 在命令歷史使用多行
shopt -q -s cmdhist
# 在後臺任務結束時立刻通知
set -o notify
# 禁用[CTRL-D]來結束shell
set -o ignoreeof

總結

這個帖子不難理解。它簡短地將如何定製使用者環境從頭介紹了一下。要深入瞭解bash/ksh/zsh/csh/tcsh/的能力，我建議你用下面的命令閱讀man文件：

man bash
man zsh
man tcsh
man ksh