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如何在 Shell 脚本中跟踪调试命令的执行
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在 [shell 脚本调试系列][3] 中，本文将解释第三种 shell 脚本调试模式，即 shell 跟踪，并查看一些示例来演示它如何工作以及如何使用它。
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本系列的前面部分清晰地阐明了另外两种 shell 脚本调试模式：详细模式和语法检查模式，并用易于理解的例子展示了如何在这些模式下启用 shell 脚本调试。
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1. [如何在 Linux 中启用 Shell 脚本的调试模式][1]
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2. [如何在 Shell 脚本中执行语法检查调试模式][2]
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shell 跟踪简单的来说就是跟踪 shell 脚本中的命令的执行。要打开 shell 跟踪，请使用 `-x` 调试选项。
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这会让 shell 在终端上显示所有执行的命令及其参数。
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我们将使用下面的 `sys_info.sh` shell 脚本，它会简要地打印出你的系统日期和时间、登录的用户数和系统的运行时间。不过，脚本中包含我们需要查找和更正的语法错误。
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```
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#!/bin/bash
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#script to print brief system info
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ROOT_ID="0"
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DATE=`date`
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NO_USERS=`who | wc -l`
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UPTIME=`uptime`
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check_root(){
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if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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}
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print_sys_info(){
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echo "System Time : $DATE"
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echo "Number of users: $NO_USERS"
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echo "System Uptime : $UPTIME
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}
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check_root
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print_sys_info
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exit 0
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```
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保存文件并执行脚本。脚本只能用 root 用户运行，因此如下使用 [sudo 命令][4]运行：
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```
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$ chmod +x sys_info.sh
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$ sudo bash -x sys_info.sh
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```
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[
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][5]
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*shell 跟踪 - 显示脚本中的错误*
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从上面的输出我们可以观察到，首先执行命令，然后其输出做为一个变量的值。
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例如，先执行 `date`，其输出做为变量 `DATE` 的值。
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我们可以执行语法检查来只显示其中的语法错误，如下所示：
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```
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$ sudo bash -n sys_info.sh
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```
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[
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][6]
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*脚本中语法检查*
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如果我们审视这个 shell 脚本，我们就会发现 `if` 语句缺少了封闭条件的 `fi` 关键字。因此，让我们加上它，新的脚本应该看起来像这样：
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```
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#!/bin/bash
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#script to print brief system info
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ROOT_ID="0"
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DATE=`date`
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NO_USERS=`who | wc -l`
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UPTIME=`uptime`
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check_root(){
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if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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fi
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}
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print_sys_info(){
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echo "System Time : $DATE"
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echo "Number of users: $NO_USERS"
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echo "System Uptime : $UPTIME
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}
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check_root
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print_sys_info
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exit 0
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```
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再次保存文件并以 root 执行，同时做语法检查：
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```
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$ sudo bash -n sys_info.sh
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```
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[
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][7]
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*在 shell 脚本中执行语法检查*
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上面的语法检查操作的结果仍然显示在脚本的第 21 行还有一个错误。所以，我们仍然要纠正一些语法。
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再一次分析脚本，会发现第 21 行的错误是由于在 `print_sys_info` 函数内最后一个 [echo 命令][8]中没有闭合双引号 `"`。
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我们将在 `echo` 命令中添加闭合双引号并保存文件。修改过的脚本如下：
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```
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#!/bin/bash
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#script to print brief system info
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ROOT_ID="0"
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DATE=`date`
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NO_USERS=`who | wc -l`
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UPTIME=`uptime`
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check_root(){
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if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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fi
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}
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print_sys_info(){
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echo "System Time : $DATE"
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echo "Number of users: $NO_USERS"
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echo "System Uptime : $UPTIME"
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}
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check_root
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print_sys_info
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exit 0
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```
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现在再一次检查语法。
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```
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$ sudo bash -n sys_info.sh
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```
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上面的命令不会产生任何输出，因为我们的脚本语法上正确。我们也可以再次跟踪脚本执行，它应该工作得很好：
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```
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$ sudo bash -x sys_info.sh
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```
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[
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][9]
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*跟踪 shell 脚本执行*
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现在运行脚本。
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```
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$ sudo ./sys_info.sh
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```
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[
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][10]
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*用 shell 脚本显示日期、时间和运行时间*
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### shell 跟踪执行的重要性
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shell 脚本跟踪可以帮助我们识别语法错误，更重要的是识别逻辑错误。例如，在 `sys_info.sh` shell 脚本中的 `check_root` 函数，它用于确定用户是否为 root，因为脚本只允许由超级用户执行。
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```
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check_root(){
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if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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fi
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}
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```
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这里的魔法是由 `if` 语句表达式 `["$ UID" -ne "$ ROOT_ID"]` 控制的，一旦我们不使用合适的数字运算符（示例中为 `-ne`，这意味着不相等），我们最终可能会出一个逻辑错误。
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假设我们使用 `-eq` （意思是等于），这将允许任何系统用户以及 root 用户运行脚本，因此是一个逻辑错误。
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```
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check_root(){
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if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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fi
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}
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```
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注意：我们在本系列开头介绍过，`set` 这个 shell 内置命令可以在 shell 脚本的特定部分激活调试。
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因此，下面的行将帮助我们通过跟踪脚本的执行在其中找到这个逻辑错误：
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具有逻辑错误的脚本：
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```
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#!/bin/bash
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#script to print brief system info
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ROOT_ID="0"
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DATE=`date`
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NO_USERS=`who | wc -l`
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UPTIME=`uptime`
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check_root(){
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if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
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echo "You are not allowed to execute this program!"
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exit 1;
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fi
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}
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print_sys_info(){
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echo "System Time : $DATE"
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echo "Number of users: $NO_USERS"
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echo "System Uptime : $UPTIME"
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}
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#turning on and off debugging of check_root function
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set -x ; check_root; set +x ;
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print_sys_info
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exit 0
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```
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保存文件并调用脚本，在输出中，我们可以看到一个普通系统用户可以在未 sudo 的情况下运行脚本。 这是因为 `USER_ID` 的值为 100，不等于为 0 的 root 的 `ROOT_ID` 。
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```
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$ ./sys_info.sh
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```
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[
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][11]
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**未 sudo 的情况下运行 shell 脚本**
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那么，现在我们已经完成了 [shell 脚本调试系列][12]，可以在下面的反馈栏里给我们关于本篇或者本系列提出问题或反馈。
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作者简介：
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Aaron Kili 是 Linux 和 F.O.S.S 爱好者，将来的 Linux SysAdmin、web 开 发人员，目前是 TecMint 的内容创作者，他喜欢用电脑工作，并坚信分享知识。
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via: http://www.tecmint.com/trace-shell-script-execution-in-linux/
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作者：[Aaron Kili][a]
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译者：[geekpi](https://github.com/geekpi)
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校对：[jasminepeng](https://github.com/jasminepeng)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]:http://www.tecmint.com/author/aaronkili/
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[1]:https://linux.cn/article-8028-1.html
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[2]:https://linux.cn/article-8045-1.html
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[3]:https://linux.cn/article-8028-1.html
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[4]:http://www.tecmint.com/su-vs-sudo-and-how-to-configure-sudo-in-linux/
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[5]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Shell-Tracing-Errors.png
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[6]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Syntax-Checking-in-Script.png
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[7]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Syntax-Check-in-Shell-Scripts.png
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[8]:http://www.tecmint.com/echo-command-in-linux/
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||
[9]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Trace-Shell-Execution.png
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||
[10]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Script-to-Show-Date-and-Uptime.png
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||
[11]:http://www.tecmint.com/wp-content/uploads/2016/12/Run-Shell-Script-Without-Sudo.png
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||
[12]:https://linux.cn/article-8028-1.html
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