Linux命令行与shell编程实战(第4版)

目 录 第1章 欢迎进入Linux和macOS世界 1 1.1 UNIX和GNU-Linux的发展史 2 1.1.1 Linux的起源：UNIX 2 1.1.2 回顾1983年 2 1.1.3 下一场景，1991年 3 1.1.4 自由代码 3 1.1.5 享受乐趣 4 1.2 Linux的优点 4 1.2.1 Linux受到硬件公司和开发人员欢迎的 原因 5 1.2.2 Linux的可移植性 6 1.2.3 C编程语言 6 1.3 Linux概述 6 1.3.1 Linux具有内核编程接口 7 1.3.2 Linux支持多用户 7 1.3.3 Linux支持多任务 7 1.3.4 Linux支持安全的分层文件系统 7 1.3.5 shell：命令解释器和编程语言 8 1.3.6 大量有用的实用程序 9 1.3.7 进程间的通信 9 1.3.8 系统管理 9 1.4 Linux的其他特性 9 1.4.1 GUI：图形用户界面 10 1.4.2 (互联的)网络实用程序 10 1.4.3 软件开发 10 1.5 本章小结 11 练习 11 第Ⅰ部分 Linux和macOS操作系统 第2章 入门 15 2.1 《Linux命令行与shell编程实战(第4版)》约定 16 2.2 从终端或终端模拟器登录 17 2.3 在命令行中工作 18 2.3.1 识别当前运行的是哪种shell 18 2.3.2 校正错误 18 2.3.3 重复/编辑命令行 20 2.4 su/sudo：慎用root权限 20 2.5 如何查找相关文档 21 2.5.1 man：显示系统手册页 21 2.5.2 apropos：搜索关键字 22 2.5.3 info：显示实用程序的相关信息 23 2.5.4 --help选项 25 2.5.5 bash help命令 25 2.5.6 获取帮助 25 2.6 有关登录和密码的更多方面 27 2.6.1 如何处理登录失败 27 2.6.2 远程登录：终端模拟器、ssh和拨号 连接 28 2.6.3 使用虚拟控制台 28 2.6.4 退出 28 2.6.5 更改密码 28 2.7 本章小结 30 练习 30 高级练习 30 第3章 实用程序 33 3.1 特殊字符 34 3.2 基本实用程序 34 3.2.1 ls：显示文件名 35 3.2.2 cat：显示文本文件的内容 35 3.2.3 rm：删除文件 35 3.2.4 少即多：分屏显示文本文件 35 3.2.5 hostname：显示系统名 36 3.3 文件操作 36 3.3.1 cp：复制文件 36 3.3.2 mv：更改文件名 37 3.3.3 lpr：打印文件 37 3.3.4 grep：查找字符串 38 3.3.5 head：显示文件头部 38 3.3.6 tail：显示文件尾部 39 3.3.7 sort：按顺序显示文件的内容 39 3.3.8 uniq：忽略文件中重复的行 39 3.3.9 diff：比较两个文件 40 3.3.10 file：识别文件的内容 40 3.4 |(管道)：实现进程间的通信 41 3.5 4个有用的实用程序 41 3.5.1 echo：显示文本 41 3.5.2 date：显示日期和时间 42 3.5.3 script：记录shell会话信息 42 3.5.4 unix2dos：将Linux文件转换为Windows 和MacOS格式 42 3.6 压缩和归档文件 43 3.6.1 bzip2：压缩文件 43 3.6.2 bzcat和bunzip2：解压缩文件 44 3.6.3 gzip：压缩文件 44 3.6.4 tar：打包和解包文件 44 3.7 定位实用程序 46 3.7.1 which和whereis：定位实用程序 46 3.7.2 locate：搜索文件 47 3.8 显示用户和系统信息 47 3.8.1 who：列出系统上的用户 48 3.8.2 finger：列出系统上的用户 48 3.8.3 uptime：显示系统负载和持续运行时间 信息 49 3.8.4 w：列出系统上的用户 49 3.8.5 free：显示内存使用信息 50 3.9 与其他用户通信 50 3.9.1 write：发送消息 50 3.9.2 mesg：拒绝或接收消息 51 3.10 电子邮件 51 3.11 本章小结 52 练习 53 高级练习 54 第4章 Linux文件系统 55 4.1 分层文件系统 56 4.2 目录文件和普通文件 56 4.2.1 文件名 57 4.2.2 工作目录 58 4.2.3 主目录 58 4.3 路径名 59 4.3.1 绝对路径名 59 4.3.2 相对路径名 60 4.4 目录操作 61 4.4.1 mkdir：创建目录 61 4.4.2 cd：更改工作目录 62 4.4.3 rmdir：删除目录 63 4.4.4 使用路径名 63 4.4.5 mv/cp：移动/复制文件 63 4.4.6 mv：移动目录 64 4.4.7 重要的标准目录和文件 64 4.5 访问权限 66 4.5.1 ls -l：显示访问权限 66 4.5.2 chmod：改变访问权限 67 4.5.3 setuid和setgid权限 68 4.5.4 目录访问权限 69 4.6 ACL：访问控制列表 70 4.6.1 启用ACL 70 4.6.2 处理访问规则 71 4.6.3 设置目录的默认规则 73 4.7 链接 74 4.7.1 硬链接 74 4.7.2 符号链接 76 4.7.3 rm：删除链接 78 4.7.4 解引用符号链接 78 4.8 本章小结 81 练习 82 高级练习 83 第5章 shell 85 5.1 命令行 86 5.1.1 简单命令 86 5.1.2 语法 86 5.1.3 处理命令行 88 5.1.4 执行命令行 90 5.1.5 编辑命令行 90 5.2 标准输入和输出 90 5.2.1 作为文件的屏幕 91 5.2.2 作为标准输入的键盘和作为标准输出的 屏幕 91 5.2.3 重定向 92 5.2.4 管道 96 5.2.5 链 98 5.3 在后台运行命令 99 5.4 生成文件名/扩展路径名 100 5.4.1 特殊字符“?” 100 5.4.2 特殊字符“*” 101 5.4.3 特殊字符“[ ]” 102 5.5 内置命令 104 5.6 本章小结 104 练习 105 高级练习 106 第Ⅱ部分 编辑器 第6章 vim编辑器 109 6.1 历史 110 6.2 入门：用vim创建和编辑文件 110 6.2.1 启动vim 110 6.2.2 命令模式和输入模式 112 6.2.3 输入文本 112 6.2.4 获取帮助 113 6.2.5 结束编辑会话 115 6.2.6 compatible参数 115 6.3 介绍vim的特性 115 6.3.1 联机帮助 115 6.3.2 术语 116 6.3.3 操作模式 116 6.3.4 显示 116 6.3.5 在输入模式下校正文本 117 6.3.6 工作缓冲区 117 6.3.7 行长度与文件大小 117 6.3.8 窗口 117 6.3.9 锁定文件 117 6.3.10 非正常结束编辑会话 118 6.3.11 崩溃后的文本恢复 118 6.4 在命令模式下移动光标 119 6.4.1 按字符移动光标 120 6.4.2 将光标移到某个特定字符 120 6.4.3 按字移动光标 120 6.4.4 按行移动光标 121 6.4.5 按句子和段落移动光标 121 6.4.6 在屏幕内移动光标 121 6.4.7 查看工作缓冲区的不同部分 122 6.5 输入模式 122 6.5.1 插入文本 122 6.5.2 追加文本 122 6.5.3 为输入文本打开行 122 6.5.4 替换文本 123 6.5.5 在输入模式下转义特殊字符 123 6.6 在命令模式下删除和修改文本 123 6.6.1 撤消修改 123 6.6.2 删除字符 123 6.6.3 删除文本 123 6.6.4 修改文本 124 6.6.5 替换文本 125 6.6.6 修改大小写 125 6.7 查找和替换 125 6.7.1 查找字符 126 6.7.2 查找字符串 126 6.7.3 字符串的替换 127 6.8 其他命令 129 6.8.1 连接命令 129 6.8.2 状态命令 129 6.8.3 .(句点) 129 6.9 复制、移动和删除文本 130 6.9.1 通用缓冲区 130 6.9.2 命名缓冲区 130 6.9.3 编号缓冲区 131 6.10 文件的读写 131 6.10.1 读文件 131 6.10.2 写文件 131 6.10.3 识别当前文件 132 6.11 参数设置 132 6.11.1 在vim中设置参数 132 6.11.2 在启动文件中设置参数 132 6.11.3 .vimrc启动文件 133 6.11.4 参数 133 6.12 高级编辑技巧 135 6.12.1 使用标记 135 6.12.2 编辑其他文件 136 6.12.3 宏与快捷键 136 6.12.4 在vim中执行shell命令 136 6.13 度量单位 137 6.13.1 字符 138 6.13.2 字 138 6.13.3 空白分隔字 138 6.13.4 行 138 6.13.5 句子 139 6.13.6 段落 139 6.13.7 屏幕(窗口) 139 6.13.8 重复因子 139 6.14 本章小结 140 练习 143 高级练习 144 第7章 emacs编辑器 145 7.1 历史 145 7.1.1 演化 146 7.1.2 emacs与vim 146 7.2 入门：开始使用emacs 147 7.2.1 启动emacs 147 7.2.2 退出emacs 148 7.2.3 插入文本 148 7.2.4 删除字符 149 7.2.5 移动光标 149 7.2.6 在光标处编辑 151 7.2.7 保存和检索缓冲区中的内容 151 7.3 基本编辑命令 152 7.3.1 按键的表示与使用 152 7.3.2 键序列和命令 152 7.3.3 META+x：运行不带绑定键的命令 153 7.3.4 数值参数 153 7.3.5 编辑点与光标 153 7.3.6 在缓冲区中滚动 153 7.3.7 删除文本 154 7.3.8 搜索文本 154 7.3.9 通过键盘使用菜单栏 155 7.4 联机帮助 156 7.5 高级编辑 157 7.5.1 撤消修改 157 7.5.2 编辑点、标记和区域 158 7.5.3 剪切与粘贴：移出已剪切文本 159 7.5.4 插入特殊字符 160 7.5.5 全局缓冲区命令 161 7.5.6 访问和保存文件 162 7.5.7 缓冲区 164 7.5.8 窗口 165 7.5.9 前台shell命令 166 7.5.10 后台shell命令 166 7.6 主模式：区分语言的编辑 167 7.6.1 选择主模式 167 7.6.2 自然语言模式 167 7.6.3 C模式 169 7.6.4 定制缩进 171 7.6.5 注释 171 7.6.6 专用模式 172 7.7 定制emacs 172 7.7.1 .emacs启动文件 173 7.7.2 重映射键 174 7.7.3 .emacs文件示例 175 7.8 更多信息 175 7.9 本章小结 176 练习 181 高级练习 182 第Ⅲ部分 shell 第8章 bash 187 8.1 背景知识 188 8.2 启动文件 188 8.2.1 登录shell 189 8.2.2 交互式非登录shell 189 8.2.3 非交互式shell 189 8.2.4 建立启动文件 189 8.2.5 “.”(句点)或source：在当前shell中 运行启动文件 191 8.3 符号命令 191 8.4 重定向标准错误 191 8.5 编写和执行简单的shell脚本 193 8.5.1 chmod：使文件可执行 193 8.5.2 “#!”指定shell 194 8.5.3 “#”开始一行注释 195 8.5.4 执行shell脚本 196 8.6 控制操作符：命令分隔和命令 分组 196 8.6.1 使用分号和换行符分隔命令 196 8.6.2 “|”和“&”分隔命令及其他功能 197 8.6.3 布尔控制操作符&&和|| 198 8.6.4 ( )命令分组 198 8.6.5 “”继续命令 199 8.7 作业控制 199 8.7.1 jobs：列出作业 200 8.7.2 fg：将作业移到前台运行 200 8.7.3 挂起作业 201 8.7.4 bg：将作业移到后台运行 201 8.8 操作目录栈 201 8.8.1 dirs：显示栈 202 8.8.2 pushd：将目录压入栈中 202 8.8.3 popd：将目录从栈中弹出 202 8.9 参数和变量 203 8.9.1 用户创建的变量 204 8.9.2 变量属性 206 8.9.3 关键字变量 207 8.10 特殊字符 212 8.11 locale 213 8.12 时间 215 8.13 进程 217 8.13.1 进程结构 218 8.13.2 进程标识 218 8.13.3 执行命令 219 8.14 历史机制 219 8.14.1 控制历史机制的变量 220 8.14.2 重新执行和编辑命令 221 8.14.3 Readline库 226 8.15 别名 230 8.15.1 别名中的单引号和双引号 231 8.15.2 别名示例 231 8.16 函数 233 8.17 控制bash的功能和选项 235 8.17.1 bash命令行选项 235 8.17.2 shell的功能 235 8.18 处理命令行 237 8.18.1 历史扩展 237 8.18.2 别名替换 238 8.18.3 解析和扫描命令行 238 8.18.4 命令行扩展 238 8.19 本章小结 244 练习 245 高级练习 246 第9章 tcsh 249 9.1 shell脚本 250 9.2 进入和退出tcsh 250 9.3 bash与tcsh的共性 252 9.3.1 命令行扩展(替换) 252 9.3.2 作业控制 255 9.3.3 文件名替换 255 9.3.4 操作目录栈 255 9.3.5 命令替换 256 9.4 重定向标准错误 256 9.5 操作命令行 256 9.5.1 字补全 257 9.5.2 编辑命令行 258 9.5.3 校正拼写 259 9.6 变量 260 9.6.1 变量替换 260 9.6.2 字符串变量 260 9.6.3 字符串变量数组 261 9.6.4 数值变量 261 9.6.5 花括号 263 9.6.6 特殊的变量形式 263 9.6.7 tcsh变量 264 9.7 控制结构 268 9.7.1 if 268 9.7.2 goto 270 9.7.3 中断处理 270 9.7.4 if...then...else 270 9.7.5 foreach 271 9.7.6 while 272 9.7.7 break和continue 273 9.7.8 switch 273 9.8 内置命令 274 9.9 本章小结 277 练习 277 高级练习 278 第Ⅳ部分 编程工具 第10章 bash程序设计 281 10.1 控制结构 282 10.1.1 if…then 282 10.1.2 if...then...else 285 10.1.3 if...then...elif 286 10.1.4 for...in 290 10.1.5 for 292 10.1.6 while 293 10.1.7 until 296 10.1.8 break与continue 297 10.1.9 case 298 10.1.10 select 302 10.1.11 Here文档 304 10.2 文件描述符 305 10.2.1 打开文件描述符 305 10.2.2 复制文件描述符 306 10.2.3 文件描述符示例 306 10.2.4 确定文件描述符是否与终端关联 308 10.3 参数 309 10.3.1 位置参数 309 10.3.2 特殊参数 313 10.4 变量 315 10.4.1 shell变量 315 10.4.2 环境、环境变量和继承 316 10.4.3 扩展空变量和未赋值的变量 319 10.4.4 数组变量 320 10.4.5 函数中的变量 321 10.5 内置命令 322 10.5.1 type：显示命令的相关信息 322 10.5.2 read：接收用户输入 322 10.5.3 exec：执行命令或重定向文件描 述符 325 10.5.4 trap：捕获信号 326 10.5.5 kill：终止进程 328 10.5.6 eval：扫描、赋值并执行命令行 329 10.5.7 getopts：解析选项 329 10.5.8 部分内置命令列表 331 10.6 表达式 332 10.6.1 算术表达式 332 10.6.2 逻辑表达式(条件表达式) 333 10.6.3 字符串模式匹配 333 10.6.4 运算符 334 10.7 隐式命令行延续 337 10.8 shell程序 337 10.8.1 递归的shell脚本 338 10.8.2 shell的quiz脚本 340 10.9 本章小结 345 练习 345 高级练习 346 第11章 Perl脚本语言 349 11.1 Perl简介 350 11.1.1 更多信息 350 11.1.2 帮助 350 11.1.3 perldoc 350 11.1.4 术语 352 11.1.5 运行Perl程序 352 11.1.6 语法 353 11.2 变量 355 11.2.1 标量变量 356 11.2.2 数组变量 357 11.2.3 哈希变量 358 11.3 控制结构 359 11.3.1 if/unless 359 11.3.2 if…else 361 11.3.3 if…elsif…else 361 11.3.4 foreach/for 362 11.3.5 last和next 363 11.3.6 while/until 364 11.4 处理文件 365 11.5 排序 367 11.6 子例程 368 11.7 正则表达式 370 11.8 CPAN模块 373 11.9 示例 375 11.10 本章小结 377 练习 377 高级练习 378 第12章 Python编程语言 379 12.1 简介 379 12.1.1 调用Python 380 12.1.2 更多信息 381 12.1.3 写标准输出与读标准输入 381 12.1.4 函数和方法 382 12.2 标量变量、列表和字典 382 12.2.1 标量变量 382 12.2.2 列表 383 12.2.3 字典 386 12.3 控制结构 387 12.3.1 if 387 12.3.2 if…else 387 12.3.3 if…elif…else 388 12.3.4 while 388 12.3.5 for 389 12.4 读写文件 390 12.4.1 文件输入和输出 390 12.4.2 异常处理 391 12.4.3 pickle模块 392 12.5 正则表达式 392 12.6 定义函数 394 12.7 使用库 394 12.7.1 标准库 394 12.7.2 非标准库 394 12.7.3 SciPy和NumPy库 395 12.7.4 命名空间 395 12.7.5 导入模块 395 12.7.6 导入函数示例 396 12.8 Lambda函数 397 12.9 列表推导 398 12.10 本章小结 398 练习 399 高级练习 399 第13章 MariaDB数据库管理系统 401 13.1 注意 402 13.1.1 语法和惯例 403 13.1.2 更多信息 404 13.2 安装MariaDB服务器和客户端 404 13.2.1 Fedora/RHEL(Red Hat Enterprise Linux) 404 13.2.2 Debian/Ubuntu/Mint 404 13.2.3 OpenSUSE 405 13.2.4 macOS 405 13.3 客户端选项 405 13.4 配置MariaDB 405 13.4.1 为MariaDB root用户指定密码 406 13.4.2 删除匿名用户 406 13.4.3 运行安全安装脚本 406 13.4.4 ~/.my.cnf：配置MariaDB客户端 406 13.4.5 ~/.mysql_history：保存MariaDB 历史 406 13.5 创建数据库 407 13.6 添加用户 407 13.7 一些示例 408 13.7.1 登录 408 13.7.2 创建表 408 13.7.3 添加数据 409 13.7.4 获取数据 410 13.7.5 备份数据库 412 13.7.6 修改数据 412 13.7.7 创建第二个表 413 13.7.8 连接查询 413 13.8 本章小结 416 练习 417 第14章 AWK模式处理语言 419 14.1 语法 420 14.2 参数 420 14.3 选项 420 14.4 注意 421 14.5 语言基础 421 14.5.1 模式 421 14.5.2 动作 421 14.5.3 注释 422 14.5.4 变量 422 14.5.5 函数 422 14.5.6 算术运算符 423 14.5.7 关联数组 423 14.5.8 printf 423 14.5.9 控制结构 424 14.6 示例 426 14.7 gawk高级编程 438 14.7.1 getline：控制输入 438 14.7.2 协进程：双向I/O 439 14.7.3 从网络获取输入 440 14.8 本章小结 441 练习 441 高级练习 441 第15章 sed编辑器 443 15.1 语法 443 15.2 参数 443 15.3 选项 444 15.4 编辑器基础 444 15.4.1 地址 444 15.4.2 指令 445 15.4.3 控制结构 445 15.4.4 暂存空间 446 15.5 示例 446 15.6 本章小结 453 练习 453 第Ⅴ部分 安全的网络实用程序 第16章 rsync安全复制实用程序 457 16.1 语法 458 16.2 参数 458 16.3 选项 458 16.3.1 注意 459 16.3.2 更多信息 459 16.4 示例 460 16.4.1 使用source-file尾部的斜杠(/) 460 16.4.2 删除文件 460 16.4.3 在远程系统上复制文件 461 16.4.4 镜像目录 462 16.4.5 生成备份 462 16.4.6 恢复文件 464 16.5 本章小结 464 练习 464 第17章 OpenSSH安全通信实用程序 465 17.1 OpenSSH简介 466 17.1.1 文件 466 17.1.2 更多信息 467 17.2 运行OpenSSH客户端ssh、scp 和sftp 467 17.2.1 指南：使用ssh和scp连接到 OpenSSH服务器 467 17.2.2 配置OpenSSH客户端 467 17.2.3 ssh：登录或者在远程系统上执行 命令 469 17.2.4 scp：与远程系统互相复制文件 471 17.2.5 sftp：安全的FTP客户端 472 17.2.6 ~/.ssh/config和/etc/ssh/ssh_config 配置文件 473 17.3 设置OpenSSH服务器(sshd) 474 17.3.1 必要的前提条件 474 17.3.2 注意 474 17.3.3 指南II：启动OpenSSH服务器 474 17.3.4 认证密钥：自动登录 474 17.3.5 randomart图 475 17.3.6 ssh-agent：保存私钥 476 17.3.7 命令行选项 477 17.3.8 /etc/ssh/sshd_config配置文件 477 17.4 疑难解答 478 17.5 隧道/端口转发 478 17.5.1 转发X11 478 17.5.2 端口转发 479 17.6 本章小结 479 练习 480 高级练习 480 第Ⅵ部分 命令参考 第18章 命令参考 483 18.1 标准倍数后缀 487 18.2 常见选项 487 18.3 sample实用程序 487 18.4 sample(macOS) 488 18.5 aspell 488 18.6 at 491 18.7 busybox 494 18.8 bzip2 496 18.9 cal 497 18.10 cat 498 18.11 cd 499 18.12 chgrp 501 18.13 chmod 502 18.14 chown 505 18.15 cmp 506 18.16 comm 508 18.17 configure 509 18.18 cp 510 18.19 cpio 512 18.20 crontab 516 18.21 cut 518 18.22 date 519 18.23 dd 521 18.24 df 523 18.25 diff 524 18.26 diskutil(仅用于macOS) 528 18.27 ditto(仅用于macOS) 530 18.28 dmesg 531 18.29 dscl(macOS) 532 18.30 du 534 18.31 echo 536 18.32 expand/unexpand 537 18.33 expr 538 18.34 file 540 18.35 find 542 18.36 finger 545 18.37 fmt 547 18.38 fsck 548 18.39 ftp 551 18.40 gawk 555 18.41 gcc 555 18.42 GetFileInfo(仅用于macOS) 558 18.43 grep 559 18.44 gzip 562 18.45 head 564 18.46 join 565 18.47 kill 567 18.48 killall 568 18.49 launchctl(仅用于macOS) 569 18.50 less 571 18.51 ln 574 18.52 lpr 575 18.53 ls 577 18.54 make 581 18.55 man 585 18.56 mc 587 18.57 mkdir 592 18.58 mkfs 593 18.59 mv 594 18.60 nice 596 18.61 nl 597 18.62 nohup 598 18.63 od 598 18.64 open(仅用于macOS) 601 18.65 otool(macOS) 603 18.66 paste 604 18.67 pax 606 18.68 plutil(仅用于macOS) 609 18.69 pr 610 18.70 printf 611 18.71 ps 614 18.72 renice 616 18.73 rm 617 18.74 rmdir 618 18.75 rsync 619 18.76 scp 619 18.77 screen 620 18.78 sed 623 18.79 SetFile(仅用于macOS) 623 18.80 sleep 624 18.81 sort 625 18.82 split 632 18.83 ssh 633 18.84 sshfs/curlftpfs 633 18.85 stat 635 18.86 strings 636 18.87 stty 637 18.88 sysctl 639 18.89 tail 640 18.90 tar 642 18.91 tee 645 18.92 telnet 646 18.93 test 648 18.94 top 650 18.95 touch 652 18.96 tr 653 18.97 tty 655 18.98 tune2fs 656 18.99 umask 658 18.100 uniq 659 18.101 w 660 18.102 wc 662 18.103 which 662 18.104 who 664 18.105 xargs 665 第Ⅶ部分 附录 附录A 正则表达式 669 附录B 获取帮助 677 附录C 更新系统 681 附录D macOS注意事项 691 附录E 术语表 699