【Linux Shell 编程基础学习与实践作业】

Linux Shell 编程基础学习与实践作业

• 一、前置学习内容
• • 1.基础框架和权限
  • [2. read 输入功能+ if 条件判断](#2. read 输入功能+ if 条件判断)
  • [3. case判断-网络命令 + 文本过滤脚本](#3. case判断-网络命令 + 文本过滤脚本)
  • 4.其余琐碎知识点
• 二、基础作业：查询指定网口的启用状态
• [三、基础作业：列出所有活跃网口及 IP 地址](#三、基础作业：列出所有活跃网口及 IP 地址)
• 四、进阶作业：网口流量实时监控（简易版）
• 五、进阶作业：网口状态异常告警
• 六、综合作业：网口信息汇总报告生成

一、前置学习内容

1.基础框架和权限

第一步：创建脚本文件

#创建目录（如果没有的话）

mkdir -p ~/shell_demo

#进入目录

cd ~/shell_demo

#用vim创建并编辑脚本文件（如果不会vim，也可以用nano，命令是nano first_script.sh）

vim first_script.sh

第二步：写入基础脚本内容

#!/bin/bash

#这是我的第一个Shell脚本（单行注释）

#功能：演示最基础的变量定义和输出

#定义变量（注意：等号前后不能有空格！）

greeting="你好，Shell编程！"

today="2026年1月18日"

#输出变量内容（用echo，引用变量加$）

echo "---------- 基础脚本演示 ----------"

echo g r e e t i n g e c h o " 今天的日期： greeting echo "今天的日期： greetingecho"今天的日期：today"

#也可以用 变量名的方式引用（更规范） e c h o " 再次输出： {变量名}的方式引用（更规范） echo "再次输出： 变量名的方式引用（更规范）echo"再次输出：{greeting}"

第三步：保存并退出 vim

• 按Esc键（确保退出编辑模式）

• 输入:wq（意思是保存（write）并退出（quit）），按回车

第四步：赋予执行权限并运行

#赋予脚本执行权限（+x就是添加可执行权限）

chmod +x first_script.sh

#运行脚本（用相对路径，当前目录下的脚本）

./first_script.sh

PS:

你可以把 Linux 系统想象成一个严格的图书馆 / 档案室：

• 你创建的first_script.sh文件，默认就是一张 "写满字的纸"（纯文本文件），系统只允许你「看（读权限 r）」、「改（写权限 w）」，但不允许你把这张纸当成 "指令单" 去执行；

• chmod +x 就相当于给这张纸盖了一个「"可执行" 公章」------ 告诉图书馆管理员（系统内核）："这张纸不是普通的笔记，是可以照做的指令清单，允许按上面的内容执行"。

第五步：输出结果

2. read 输入功能+ if 条件判断

步骤 1：创建新脚本 input_demo.sh

vim input_demo.sh

步骤 2：写入脚本内容

#!/bin/bash

#功能：演示read读取用户输入

#重点：-p 参数可以直接加提示语，不用单独echo

#用read读取用户输入的名字，-p 后面跟提示文字

read -p "请输入你的名字：" username

#输出欢迎语，拼接变量

echo "="
echo " 你好呀，${username}！"
echo " 恭喜你掌握了read输入功能～"
echo "="

#进阶：读取多个输入（比如名字+年龄）

read -p "再输入你的名字和年龄（用空格隔开）：" name age

echo "你输入的名字： n a m e ，年龄： {name}，年龄： name，年龄：{age}岁"

步骤 3：保存退出 + 加权限 + 运行

按老规矩操作：

1. Esc → :wq 保存退出 vim
2. 加执行权限：chmod +x input_demo.sh
3. 运行脚本：./input_demo.sh

步骤 4：结果

步骤 1：创建脚本 if_demo.sh

vim if_demo.sh

步骤 2：写入脚本内容

#!/bin/bash

#功能：演示if-else条件判断（数字判断+范围判断）

#第一步：读取用户输入的年龄

read -p "请输入你的年龄：" age

#第二步：先判断输入的是否是纯数字（新手必学的正则判断）

#[[ 表达式 ]] 是更友好的判断方式，=~ 是正则匹配

if ! [[ " a g e " = [ 0 − 9 ] + age" =~ ^[0-9]+ age"= [0−9]+ ]]; then

echo "❌ 错误！你输入的不是有效数字，请重新运行脚本输入数字。"

退出脚本，返回错误码1（表示执行失败）

exit 1

fi

#第三步：判断年龄范围（用 -lt(小于)、-ge(大于等于) 等数字判断符）

echo "✅ 你输入的年龄是： a g e 岁 " i f [ " age 岁" if [ " age岁"if["age" -lt 18 ]; then

echo "👉 你还是未成年人，要注意保护自己哦～"

elif [ "KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 15: age" -ge 18 ] &̲& [ "age" -lt 60 ]; then

echo "👉 你是成年人啦，要对自己的选择负责～"

else

echo "👉 你已经到了退休的年纪，好好享受生活吧～"

fi

PS:

fi 就是 if 的反向拼写，唯一作用：标记 if 条件判断结构的结束，必须和 if 成对出现。

步骤 3：保存退出 + 加权限 + 运行

• Esc → :wq 保存退出

• 加权限：chmod +x if_demo.sh

• 运行脚本，测试 4 种场景：

• 场景 1：输入非数字（比如abc）→ 报错提示

• 场景 2：输入 16 → 提示未成年

• 场景 3：输入 30 → 提示成年

• 场景 4：输入 65 → 提示退休

3. case判断-网络命令 + 文本过滤脚本

步骤 1：创建脚本 nic_status.sh

vim nic_status.sh

步骤 2：写入脚本内容

#!/bin/bash

#功能：网卡状态查询工具（case语句+网络命令实战）

#第一步：打印菜单，让用户选择操作

echo "==================== 网卡查询工具 "
echo "1. 查看所有网卡列表"
echo "2. 检查指定网卡是否启动"
echo "3. 退出"
echo "=================================="

read -p "请输入你的选择（1/2/3）：" choice

#第二步：用case处理多值选择（适合固定选项的场景）

case "$choice" in

查所有网卡列表：ip link show 取第2列（网卡名），grep -v 排除回环网卡lo

echo -e "\n📋 系统所有网卡列表（排除回环网卡）："

ip link show | awk '{print $2}' | grep -v "lo:" | cut -d ":" -f1

;; # 每个分支结束必须加;;

2)
    # 查指定网卡状态
    read -p "请输入要检查的网卡名（如ens33/eth0）：" nic
    # 判断网卡是否存在：ip link show 网卡名 重定向输出到黑洞（不显示）
    if ip link show "$nic" > /dev/null 2>&1; then
        # 过滤网卡是否UP（grep -q 静默过滤，只返回结果不输出）
        if ip addr show "$nic" | grep -q "UP"; then
            echo -e "\n✅ 网卡$nic 状态：已启动（UP）"
        else
            echo -e "\n❌ 网卡$nic 状态：已关闭（DOWN）"
        fi
    else
        echo -e "\n❌ 错误：网卡$nic 不存在！"
    fi
    ;;

3)
    echo -e "\n👋 脚本退出，再见！"
    exit 0  # 正常退出
    ;;

*)  # 匹配所有未定义的输入（比如4/abc）
    echo -e "\n❌ 错误：输入无效，请输入1/2/3！"
    exit 1
    ;;

esac # case结束标记（case反过来）

步骤3：逐个分析

1：先看 ip link show

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

ip link show | awk -F ':' '/^ [0-9]+:/ {print $2}' | grep -v "lo" | tr -d ' '

咱们拆解一下这个精准版：

1. awk -F ':'：把每一行按冒号 : 分割成多列。
2. 2/^ [0-9]+:/：只匹配以 "数字 + 冒号" 开头的行（这些行才是网卡的定义行，比如 1: lo:、2: ens33:）。
3. {print $2}：提取分割后的第二列，也就是网卡名（比如 lo、 ens33）。
4. grep -v "lo"：排除回环网卡。
5. tr -d ' '：去掉网卡名前面的空格，得到干净的结果。
   ens33
   ens36
   virbr0
   virbr0-nic

1.先看开头：读取用户输入的网卡名

read -p "请输入要检查的网卡名（如 ens33/eth0）：" nic

2.核心判断 1：网卡是否存在？

if ip link show "$nic" > /dev/null 2>&1; then

... 存在的逻辑...

else

echo -e "\n❌ 错误：网卡 $nic 不存在！"

fi

3. 核心判断 2：网卡是否已启动（UP）？

if ip addr show "✅网卡nic 状态：已启动（UP）"

else

echo -e "\n❌ 网卡 $nic 状态：已关闭（DOWN）"

fi

步骤4：测试

PS:

1. ens33/ens36（物理 / 虚拟机虚拟网卡）
   通常是 UP 状态
   这是你的主力网卡，负责和外部网络通信（比如连路由器、上互联网、和其他电脑传数据）。
   系统启动时会自动把它设为 UP，除非你手动关闭（比如 sudo ip link set ens33 down）。
2. virbr0（KVM 桥接网卡）
   可能是 UP，也可能是 DOWN
   这个网卡是 KVM 虚拟机的 "虚拟交换机"，作用是让多个虚拟机之间能互相通信，或者虚拟机和宿主机通信
3. virbr0-nic（virbr0的辅助网卡）
   几乎都是 DOWN 状态
   它是 virbr0 的 "配套马甲"，本身不直接参与数据转发，只是为 virbr0 提供底层支持。
   系统设计时就把它设为默认 DOWN，哪怕 virbr0 是 UP，它也不用启动------ 就像交换机的 "内部接口"，不用对外暴露

4.其余琐碎知识点

-- 多行注释的写法验证；

#单行注释（已会）

<<EOF

这是多行注释第一行

这是多行注释第二行

可以写任意内容，不会被执行

EOF

-- test命令和[ ]的等价性验证；

-- ifconfig/netstat/ss的基础执行；

--脚本绝对路径执行的验证

二、基础作业：查询指定网口的启用状态

• 需求：编写脚本 check_port_status.sh ，接收一个网口名称作为参数（如 eth0 、 wlan0 ），输出该网口是 UP 还是 DOWN 状态
• 要求：参数为空时给出提示；兼容 ip link 和 ifconfig 两种命令的输出结果
• 练习环境：虚拟机 + 开发板

脚本如下

#!/bin/bash

#脚本名称：check_port_status.sh

#功能：查询指定网口的启用状态（兼容ip link和ifconfig）

#用法：./check_port_status.sh <网口名> （如：./check_port_status.sh ens33）

#第一步：检查参数是否为空

if [ $# -ne 1 ]; then #传入参数不是ens33这种规范输入

echo "❌ 错误：请传入网口名称作为参数！"

echo "✅ 使用方法：$0 <网口名>"

echo "🔍 示例：0 ens33 或 0 eth0"

exit 1

fi

#定义变量：接收传入的网口名参数

nic_name=$1

#第二步：优先使用ip link命令（新版）获取状态

if command -v ip > /dev/null 2>&1; then #判断系统里是否有 ip 命令

if ip link show "KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 25: ... > /dev/null 2>&̲1; then# 检查网口是否...(ip link show "$nic_name" | grep -oP '(UP|DOWN)(?=,|>)')

echo " 网口 n i c n a m e 状态： nic_name 状态： nicname状态：nic_status"

else

echo " 错误：网口 $nic_name 不存在！"

exit 1

fi

#第三步：如果没有ip命令，使用ifconfig命令（老版兼容）

elif command -v ifconfig > /dev/null 2>&1; then

检查网口是否存在

if ifconfig "KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '&' at position 25: ... > /dev/null 2>&̲1; then ...nic_name" | grep -q "UP"; then

echo "📌 网口 $nic_name 状态：UP"

else

echo "📌 网口 $nic_name 状态：DOWN"

fi

else

echo "❌ 错误：网口 $nic_name 不存在！"

exit 1

fi

#第四步：两种命令都没有（极端情况）

else

echo "❌ 错误：系统中未找到ip和ifconfig命令，无法查询网口状态！"

exit 1

fi

虚拟机端测试

开发板端测试

三、基础作业：列出所有活跃网口及 IP 地址

• 需求：编写脚本 list_active_ports.sh ，自动筛选出所有状态为 UP 的网口，输出格式为 网口名称: IP地址
• 要求：无活跃网口时提示"当前无可用网口"；忽略 lo 回环接口
• 练习环境：虚拟机 + 开发板

先确定格式，脚本格式匹配部分用AI生成

要是从ip addr里抠出「非 lo、UP、有 IPv4」的网口名 + 纯 IP

#!/bin/bash
#脚本名称：list_active_ports.sh
#功能：列出所有活跃（UP）网口及IP地址
#用法：./list_active_ports.sh

#初始化临时变量存储活跃网口信息
active_ports=""

#优先使用ip addr
if command -v ip > /dev/null 2>&1; then
    #精准匹配ip addr输出格式
    active_ports=$(
        ip addr | awk '
        # 1. 匹配网口行（如2: ens33: ...），提取网口名并重置UP标记
        /^[0-9]+: [a-zA-Z0-9]+:/ {
            split($2, nic_arr, ":");  # 按冒号分割，提取ens33/lo
            current_nic = nic_arr[1];
            is_up = 0;  # 初始化为非UP状态
        }
        # 2. 匹配网口行中的UP状态（仅标记当前网口为UP）
        /^[0-9]+: .*<.*UP,.*>/ && current_nic != "lo" {
            is_up = 1;  # 仅非lo的UP网口标记为1
        }
        # 3. 匹配IPv4地址行，且当前网口是UP状态
        /inet [0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+/ && is_up == 1 {
            split($2, ip_arr, "/");  # 按/分割，提取纯IP（去掉/24）
            ip_addr = ip_arr[1];
            print current_nic ":" ip_addr;  # 按"网口:IP"格式输出
            is_up = 0;  # 重置标记，避免重复匹配
        }'
    )

#兼容ifconfig（备用，开发板环境可用，但这块板子ip addr啥的也行）
elif command -v ifconfig > /dev/null 2>&1; then
    active_ports=$(
        ifconfig | awk '
        /^[a-zA-Z0-9]+:/ {
            nic_name = substr($1, 1, length($1)-1);
            nic_up = 0;
        }
        /UP,BROADCAST,RUNNING/ && nic_name != "lo" {
            nic_up = 1;
        }
        /inet / && nic_up == 1 {
            print nic_name ":" $2;
            nic_up = 0;
        }'
    )

#极端情况：无网络命令
else
    echo "❌ 错误：系统未找到ip/ifconfig命令，无法查询网口信息！"
    exit 1
fi

#输出最终结果
if [ -z "$active_ports" ]; then
    echo "⚠️ 当前无可用网口"
else
    echo "✅ 活跃网口及IP地址："
    echo "$active_ports"
fi

虚拟机测试

开发板测试

这倒没错，本身就没在用。

接上网线重新测试

结果没网口

原因：

开发板默认不会自动获取 IPv4，必须手动执行udhcpc或配静态 IP；

IPv6 是系统自动生成的链路本地地址（fe80 开头），不算 "可用的 IPv4 网口"，所以脚本之前没识别。

修改脚本的核心匹配逻辑，让它能识别到eth1的<UP,LOWER_UP>状态（开发板插线后的 UP 格式），同时兼容 IPv6（可选）或优先识别 IPv4 配置后的状态

#!/bin/bash
#脚本名称：list_active_ports.sh
#功能：列出所有活跃（UP）网口及IP地址（适配虚拟机+IMX6ULL开发板）
#用法：./list_active_ports.sh

#初始化临时变量存储活跃网口信息
active_ports=""

#优先使用ip addr（适配开发板的UP状态格式）
if command -v ip > /dev/null 2>&1; then
    # 核心修改：适配开发板eth1的<UP,LOWER_UP>状态，放宽UP匹配规则
    active_ports=$(
        ip addr | awk '
        # 1. 匹配网口行（如3: eth1: ...），提取网口名并重置UP标记
        /^[0-9]+: [a-zA-Z0-9]+:/ {
            split($2, nic_arr, ":");  # 按冒号分割，提取eth1/lo
            current_nic = nic_arr[1];
            is_up = 0;  # 初始化为非UP状态
        }
        # 2. 匹配UP状态（兼容两种格式：虚拟机<UP,xxx> / 开发板<xxx,UP,xxx>）
        /^[0-9]+: .*<.*UP.*>/ && current_nic != "lo" {
            is_up = 1;  # 只要包含UP且非lo，就标记为活跃
        }
        # 3. 匹配IPv4地址行，且当前网口是UP状态
        /inet [0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+/ && is_up == 1 {
            split($2, ip_arr, "/");  # 按/分割，提取纯IP（去掉/24）
            ip_addr = ip_arr[1];
            print current_nic ":" ip_addr;  # 按"网口:IP"格式输出
            is_up = 0;  # 重置标记，避免重复匹配
        }
        # 可选：如果想显示IPv6（开发板eth1默认有IPv6），取消下面注释
        # /inet6 fe80:/ && is_up == 1 {
        #     split($2, ip6_arr, "/");
        #     ip6_addr = ip6_arr[1];
        #     print current_nic ":IPv6-" ip6_addr;
        #     is_up = 0;
        # }'
    )

#兼容ifconfig（备用，开发板环境可用）
elif command -v ifconfig > /dev/null 2>&1; then
    active_ports=$(
        ifconfig | awk '
        /^[a-zA-Z0-9]+:/ {
            nic_name = substr($1, 1, length($1)-1);
            nic_up = 0;
        }
        /UP,BROADCAST/ && nic_name != "lo" {
            nic_up = 1;
        }
        /inet / && nic_up == 1 {
            print nic_name ":" $2;
            nic_up = 0;
        }'
    )

#极端情况：无网络命令
else
    echo "❌ 错误：系统未找到ip/ifconfig命令，无法查询网口信息！"
    exit 1
fi
#输出最终结果
if [ -z "$active_ports" ]; then
    # 补充：提示用户网口UP但无IP的情况（开发板插线后常见）
    up_nics=$(ip addr | awk '/^[0-9]+: .*<.*UP.*>/ && $2 !~ /lo:/ {split($2,n,":"); print n[1]}')
    if [ -n "$up_nics" ]; then
        echo "⚠️ 以下网口状态为UP，但未配置IPv4地址："
        echo "$up_nics"
        echo "💡 建议执行：udhcpc -i 网口名（如udhcpc -i eth1）获取IP"
    else
        echo "⚠️ 当前无可用网口"
    fi
else
    echo "✅ 活跃网口及IP地址："
    echo "$active_ports"
fi

说明脚本没问题，现在解决IPv4的问题

udhcpc 执行失败

虚拟机查得IP为192.168.190.133

则

#核心：IP前三位和虚拟机一致（192.168.190），最后一位换101（避开虚拟机的133） ifconfig eth1 192.168.190.101 netmask 255.255.255.0 up

直接输还权限不够

这样配置一下就好了

四、进阶作业：网口流量实时监控（简易版）

• 需求：编写脚本 monitor_port_traffic.sh ，指定网口后，每隔2秒输出一次该网口的接收（RX）、发送（TX）字节数
• 要求：支持按 Ctrl+C 终止脚本；输出结果做格式化排版，清晰易读
• 练习环境：虚拟机 + 开发板

脚本内容如下

#!/bin/bash
#脚本名称：monitor_port_traffic.sh
#功能：实时监控指定网口的RX/TX字节数（每隔2秒输出，支持Ctrl+C终止）
#用法：./monitor_port_traffic.sh <网口名> （如：./monitor_port_traffic.sh ens33/eth0）

#定义优雅退出函数（捕获Ctrl+C）
exit_gracefully() {
    echo -e "\n\n✅ 监控已停止！"
    exit 0
}

#捕获SIGINT信号（Ctrl+C），触发退出函数
trap exit_gracefully 2
#2就是SIGINT，SIGINT就是按下 Ctrl+C 时系统给脚本发的 "中断指令, 替代默认行为，转而执行你指定的 exit_gracefully 函数
**#第一步：参数校验**
if [ $# -ne 1 ]; then
    echo "❌ 错误：请传入唯一的网口名参数！"
    echo "✅ 使用方法：./monitor_port_traffic.sh <网口名>"
    echo "🔍 示例：./monitor_port_traffic.sh ens33  或  ./monitor_port_traffic.sh eth0"
    exit 1
fi

#提取传入的网口名
nic_name="$1"

**#第二步：检查网口是否存在**
if ! ip link show "$nic_name" > /dev/null 2>&1; then
  **加粗样式**  echo "❌ 错误：网口 $nic_name 不存在！"
    echo "🔍 可用网口列表："
ip link show | awk -F ': ' '/^[0-9]+: /{print "   - " $2}' | sed 's/://'
 
    exit 1
fi
#! ip link show "$nic_name"判断网口存在，> /dev/null 2>&1静默处理

**#第三步：输出监控表头（格式化）**
echo "======================================== "
echo "📊 实时监控网口：$nic_name"
echo "⏱ 刷新间隔：2秒（按Ctrl+C终止）"
echo "======================================== "
printf "%-10s %-15s %-15s\n" "时间" "接收字节(RX)" "发送字节(TX)"
echo "----------------------------------------"

#第四步：实时循环采集流量
while true; do
    # 获取当前时间（格式：HH:MM:SS）
    current_time=$(date +"%H:%M:%S")
    
    # 优先用ip -s link
    if command -v ip > /dev/null 2>&1; then
        # 提取RX/TX字节数（过滤指定网口，只取第一行字节数）
        rx_bytes=$(ip -s link show "$nic_name" | awk '/RX:/{getline; print $1; exit}')
        tx_bytes=$(ip -s link show "$nic_name" | awk '/TX:/{getline; print $1; exit}')
    
    # 兼容ifconfig（开发板标配）
    elif command -v ifconfig > /dev/null 2>&1; then
        # 提取RX/TX字节数（ifconfig输出的RX/TX bytes）
        rx_bytes=$(ifconfig "$nic_name" | awk '/RX bytes/{split($2, b, ":"); print b[2]}')
        tx_bytes=$(ifconfig "$nic_name" | awk '/TX bytes/{split($2, b, ":"); print b[2]}')
    
    # 极端情况：无网络命令
    else
        echo "❌ 错误：系统未找到ip/ifconfig命令，无法采集流量！"
        exit 1
    fi

    # 格式化输出（对齐字段，确保美观）
    printf "%-10s %-15s %-15s\n" "$current_time" "$rx_bytes Bytes" "$tx_bytes Bytes"
    
    # 每隔2秒刷新一次
    sleep 2
done

虚拟机测试

开发板测试

五、进阶作业：网口状态异常告警

• 需求：编写脚本 port_alert.sh ，定时检查指定网口状态，若状态变为 DOWN 或 IP 地址丢失，立即输出告警信息
• 要求：可设置检查间隔时间（如每10秒检查一次）；在开发板环境中，可结合板载蜂鸣器或 LED 实现声光告警（若硬件支持）
• 练习环境：虚拟机（日志告警） + 开发板（日志+硬件告警）

这是给虚拟机的，开发板版本的在图片下面

#!/bin/bash
#网口状态异常告警脚本（纯日志版）
#使用说明：./port_alert.sh <网口名> <检查间隔(秒)>
#示例：./port_alert.sh eth1 10

#======================== 配置项 ========================
ALERT_LOG="/home/book/shell_demo/port_alert.log"
 ======================== 参数校验 ========================
#检查参数数量是否为2个
if [ $# -ne 2 ]; then
    echo -e "\033[31m用法错误！\033[0m 正确用法：$0 <网口名> <检查间隔(秒)>"
    echo "示例：$0 eth1 10  （检查eth1，每10秒一次）"
    exit 1
fi

PORT_NAME=$1       # 要检查的网口（如eth1、ens33）
CHECK_INTERVAL=$2  # 检查间隔（秒）

#校验检查间隔是否为正整数
if ! [[ "$CHECK_INTERVAL" =~ ^[1-9][0-9]*$ ]]; then
    echo -e "\033[31m错误：\033[0m 检查间隔必须是大于0的数字（如5、10）！"
    exit 1
fi

#======================== 核心函数 ========================
#1. 检查网口是否存在
check_port_exist() {
    if ! ip link show "$PORT_NAME" >/dev/null 2>&1; then
        echo -e "\033[31m[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] 错误：\033[0m 网口$PORT_NAME不存在！"
        exit 1
    fi
}

#2. 检查网口状态（UP/DOWN）+ IP地址是否存在
check_port_status() {
    # 获取网口状态（state后的字段，正常为UP）
    PORT_STATUS=$(ip link show "$PORT_NAME" | grep -Eo 'state [A-Z]+' | awk '{print $2}')
    # 获取网口IPv4地址（空则表示IP丢失）
    PORT_IP=$(ip addr show "$PORT_NAME" | grep 'inet ' | awk '{print $2}' | cut -d'/' -f1)
    
    # 初始化告警信息
    ALERT_MSG=""
    # 判定异常场景
    if [ "$PORT_STATUS" != "UP" ]; then
        ALERT_MSG="网口$PORT_NAME状态异常：当前为$PORT_STATUS（正常应为UP）"
    elif [ -z "$PORT_IP" ]; then
        ALERT_MSG="网口$PORT_NAME IP地址丢失！"
    fi

    # 异常：输出告警（终端+日志）
    if [ -n "$ALERT_MSG" ]; then
        local log_msg="[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] 告警：$ALERT_MSG"
        # 终端红色高亮输出
        echo -e "\033[31m$log_msg\033[0m"
        # 写入日志文件（追加模式）
        echo "$log_msg" >> "$ALERT_LOG"
    # 正常：输出普通日志
    else
        local normal_msg="[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] 网口$PORT_NAME状态正常（UP），IP：$PORT_IP"
        echo "$normal_msg"
        # 正常日志也可写入文件（可选，取消下面注释即可）
        # echo "$normal_msg" >> "$ALERT_LOG"
    fi
}

#======================== 主程序 ========================
# 前置检查：网口是否存在
check_port_exist

#初始化日志文件（确保可写）
touch "$ALERT_LOG" >/dev/null 2>&1
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo -e "\033[33m警告：\033[0m 日志文件$ALERT_LOG创建失败，仅输出终端告警！"
    ALERT_LOG="/tmp/port_alert.log"  # 降级到临时目录
    touch "$ALERT_LOG"
fi

#启动提示
echo -e "\033[32m[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] 启动网口告警脚本：\033[0m"
echo "  - 检查网口：$PORT_NAME"
echo "  - 检查间隔：$CHECK_INTERVAL秒"
echo "  - 告警日志：$ALERT_LOG"
echo "----------------------------------------"

#循环检查（Ctrl+C停止）
while true; do
    check_port_status
    sleep "$CHECK_INTERVAL"
done

虚拟机测试

开发板测试（更改脚本）

从韦东山的代码里找对应引脚

让AI更改适配

有led_ctrl.sh和port_alert.sh

更改之后的版本如下

led_ctrl.sh:

#!/bin/bash
# IMX6ULL LED控制脚本（适配BusyBox版devmem）
# 用法：/tmp/led_ctrl.sh on/off

# 寄存器物理地址（和你C代码完全一致）
CCM_CCGR1=0x20C406C
IOMUXC_SNVS_MUX=0x2290014
GPIO5_GDIR=0x020AC004
GPIO5_DR=0x020AC000

# 初始化LED（适配BusyBox devmem语法）
led_init() {
    # 1. 读取CCM_CCGR1当前值
    CCM_VAL=$(devmem $CCM_CCGR1 32)
    # 使能GPIO5时钟（bit31:30 = 0b11）
    NEW_CCM_VAL=$((CCM_VAL | (3<<30)))
    devmem $CCM_CCGR1 32 $NEW_CCM_VAL

    # 2. 读取IOMUXC_SNVS_MUX当前值
    IOMUX_VAL=$(devmem $IOMUXC_SNVS_MUX 32)
    # 配置引脚为GPIO功能（bit3:0 = 0b0101）
    NEW_IOMUX_VAL=$(((IOMUX_VAL & ~0xf) | 5))
    devmem $IOMUXC_SNVS_MUX 32 $NEW_IOMUX_VAL

    # 3. 读取GPIO5_GDIR当前值
    GDIR_VAL=$(devmem $GPIO5_GDIR 32)
    # 设置GPIO5_IO03为输出（bit3 = 1）
    NEW_GDIR_VAL=$((GDIR_VAL | (1<<3)))
    devmem $GPIO5_GDIR 32 $NEW_GDIR_VAL
}

# 控制LED
case "$1" in
    on)
        led_init  # 初始化（首次执行生效）
        # 读取GPIO5_DR当前值，低电平点亮（bit3清0）
        DR_VAL=$(devmem $GPIO5_DR 32)
        NEW_DR_VAL=$((DR_VAL & ~(1<<3)))
        devmem $GPIO5_DR 32 $NEW_DR_VAL
        ;;
    off)
        led_init
        # 读取GPIO5_DR当前值，高电平熄灭（bit3置1）
        DR_VAL=$(devmem $GPIO5_DR 32)
        NEW_DR_VAL=$((DR_VAL | (1<<3)))
        devmem $GPIO5_DR 32 $NEW_DR_VAL
        ;;
    *)
        echo "用法：$0 <on|off>"
        exit 1
        ;;
esac

exit 0

port_alert.sh:

#!/bin/bash
# IMX6ULL开发板网口状态告警脚本（日志+LED告警）
# 功能：定时检查网口状态，DOWN/IP丢失时日志告警+点亮LED，恢复后熄灭LED
# 使用说明：./port_alert.sh <网口名> <检查间隔(秒)>
# 示例：./port_alert.sh eth0 10  （检查eth1，每5秒一次）

ALERT_LOG="/tmp/port_alert.log"  # 日志路径（/tmp无需权限，重启丢失；想持久化改到/root）
LED_CTRL_TOOL="/tmp/led_ctrl.sh" # LED控制脚本路径（必须和你的实际路径一致）
LED_ENABLE=1                     # LED告警开关：1=启用，0=禁用

# ======================== 参数校验（必做） ========================
# 1. 检查参数数量
if [ $# -ne 2 ]; then
    echo -e "\033[31m[ERROR] 用法错误！正确用法：$0 <网口名> <检查间隔(秒)>\033[0m"
    echo -e "\033[33m[INFO] 示例：$0 eth0 10\033[0m"
    exit 1
fi

# 2. 提取参数
PORT_NAME=$1       # 要检查的网口（IMX6ULL通常是eth0）
CHECK_INTERVAL=$2  # 检查间隔（秒）

# 3. 校验检查间隔是否为正整数
if ! [[ "$CHECK_INTERVAL" =~ ^[1-9][0-9]*$ ]]; then
    echo -e "\033[31m[ERROR] 检查间隔必须是大于0的整数！\033[0m"
    exit 1
fi

# 4. 校验网口是否存在
if ! ip link show "$PORT_NAME" >/dev/null 2>&1; then
    echo -e "\033[31m[ERROR] 网口$PORT_NAME不存在！\033[0m"
    exit 1
fi

# 5. 校验LED脚本是否存在（不存在则禁用LED告警）
if [ $LED_ENABLE -eq 1 ] && [ ! -f "$LED_CTRL_TOOL" ]; then
    echo -e "\033[33m[WARN] LED控制脚本$LED_CTRL_TOOL不存在，禁用LED告警！\033[0m"
    LED_ENABLE=0
fi

# ======================== 核心函数 ========================
# 1. LED告警控制（点亮/熄灭）
led_alert() {
    local status=$1  # on=点亮，off=熄灭
    if [ $LED_ENABLE -eq 1 ]; then
        $LED_CTRL_TOOL $status >/dev/null 2>&1
    fi
}

# 2. 网口状态检查+告警逻辑
check_port_status() {
    # 获取网口状态（UP/DOWN）
    PORT_STATUS=$(ip link show "$PORT_NAME" | grep -Eo 'state [A-Z]+' | awk '{print $2}')
    # 获取网口IPv4地址（仅保留IP，去掉掩码）
    PORT_IP=$(ip addr show "$PORT_NAME" | grep 'inet ' | awk '{print $2}' | cut -d'/' -f1)

    # 场景1：网口DOWN → 告警+点亮LED
    if [ "$PORT_STATUS" != "UP" ]; then
        LOG_MSG="[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] [ALERT] 网口$PORT_NAME状态异常：当前为$PORT_STATUS（正常应为UP）"
        echo -e "\033[31m$LOG_MSG\033[0m"  # 终端红色告警
        echo "$LOG_MSG" >> "$ALERT_LOG"     # 写入日志
        led_alert "on"                     # 点亮LED

    # 场景2：网口UP但IP丢失 → 告警+点亮LED
    elif [ -z "$PORT_IP" ]; then
        LOG_MSG="[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] [ALERT] 网口$PORT_NAME状态为UP，但IP地址丢失！"
        echo -e "\033[31m$LOG_MSG\033[0m"
        echo "$LOG_MSG" >> "$ALERT_LOG"
        led_alert "on"

    # 场景3：网口正常 → 提示+熄灭LED
    else
        LOG_MSG="[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] [INFO] 网口$PORT_NAME状态正常（UP），IP地址：$PORT_IP"
        echo -e "\033[32m$LOG_MSG\033[0m"  # 终端绿色提示
        # 正常日志可选写入（取消注释启用）
        # echo "$LOG_MSG" >> "$ALERT_LOG"
        led_alert "off"                    # 熄灭LED
    fi
}

# ======================== 主程序（定时循环检查） ========================
# 启动提示
echo -e "\033[32m[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] [INFO] IMX6ULL网口告警脚本启动！\033[0m"
echo -e "\033[32m[INFO] 检查网口：$PORT_NAME | 检查间隔：$CHECK_INTERVAL秒 | LED告警：$(if [ $LED_ENABLE -eq 1 ]; then echo "启用"; else echo "禁用"; fi)\033[0m"
echo -e "\033[32m[INFO] 按Ctrl+C停止脚本...\033[0m"
echo "--------------------------------------------------------"

# 无限循环检查（定时）
while true; do
    check_port_status
    sleep "$CHECK_INTERVAL"
done

六、综合作业：网口信息汇总报告生成

• 需求：编写脚本 port_info_report.sh ，一次性收集所有网口的名称、状态、IP 地址、MAC 地址、接收/发送字节数，并将结果写入 port_report_$(date +%F).txt 报告文件
• 要求：报告文件按日期命名，避免覆盖；内容按网口分类整理，添加标题和生成时间
• 练习环境：虚拟机 + 开发板

#!/bin/bash
# 网口信息汇总报告脚本（适配虚拟机+IMX6ULL开发板）
# 功能：采集所有网口信息，生成按日期命名的结构化报告
# 使用：./port_info_report.sh（无需参数，直接运行）

# ======================== 基础配置 ========================
# 报告文件命名：port_report_YYYY-MM-DD.txt（按日期命名，避免覆盖）
REPORT_FILE="port_report_$(date +%F).txt"
# 报告生成时间（精确到秒）
REPORT_TIME=$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')

# ======================== 核心函数：采集单网口信息 ========================
get_port_info() {
    local port_name=$1  # 传入网口名（如eth0/ens33/lo）
    
    # 1. 优化核心：精准识别网口状态（UP/DOWN/未激活）
    if ip link show "$port_name" | grep -q 'UP'; then
        port_status="UP"
    elif ip link show "$port_name" | grep -q 'DOWN'; then
        port_status="DOWN"
    else
        port_status="未激活"  # 无UP/DOWN标记时标注，替代原UNKNOWN
    fi

    # 2. 获取IPv4地址（无则标注"无"，仅取第一个IP）
    port_ip=$(ip addr show "$port_name" | grep 'inet ' | awk '{print $2}' | cut -d'/' -f1 | head -1)
    [ -z "$port_ip" ] && port_ip="无"

    # 3. 获取MAC地址（lo无MAC则标注"无"）
    port_mac=$(ip link show "$port_name" | grep -Eo 'link/ether [0-9a-f:]+' | awk '{print $2}')
    [ -z "$port_mac" ] && port_mac="无"

    # 4. 获取接收/发送字节数（从sysfs读取，适配嵌入式系统）
    port_rx_bytes=$(cat "/sys/class/net/$port_name/statistics/rx_bytes" 2>/dev/null || echo "0")
    port_tx_bytes=$(cat "/sys/class/net/$port_name/statistics/tx_bytes" 2>/dev/null || echo "0")

    # 5. 将该网口信息写入报告（结构化排版）
    echo "------------------------------" >> "$REPORT_FILE"
    echo "网口名称：$port_name" >> "$REPORT_FILE"
    echo "状态：$port_status" >> "$REPORT_FILE"
    echo "IP地址：$port_ip" >> "$REPORT_FILE"
    echo "MAC地址：$port_mac" >> "$REPORT_FILE"
    echo "接收字节数：$port_rx_bytes" >> "$REPORT_FILE"
    echo "发送字节数：$port_tx_bytes" >> "$REPORT_FILE"
}

# ======================== 主程序 ========================
# 1. 清空/创建报告文件（按日期命名，无需担心覆盖）
> "$REPORT_FILE"

# 2. 写入报告标题和生成时间（提升可读性）
echo "========== 网口信息汇总报告 ==========" >> "$REPORT_FILE"
echo "报告生成时间：$REPORT_TIME" >> "$REPORT_FILE"
echo "======================================" >> "$REPORT_FILE"
echo "" >> "$REPORT_FILE"

# 3. 获取所有有效网口列表（过滤无用虚拟网口，保留物理/回环口）
port_list=$(ip link show | grep -E '^[0-9]+: ' | awk -F': ' '{print $2}' | grep -v '^br-' | grep -v '^veth' | grep -v '^docker')

# 4. 遍历所有网口，逐个采集信息
for port in $port_list; do
    get_port_info "$port"
done

# 5. 补充报告结尾，完善结构
echo "" >> "$REPORT_FILE"
echo "========== 报告结束 ==========" >> "$REPORT_FILE"

# 6. 终端友好提示（告知用户报告生成结果）
echo -e "\033[32m[SUCCESS] 网口报告已生成：$(pwd)/$REPORT_FILE\033[0m"

开发板测试

开发板测试

Device "sit0@NONE" does not exist. 是脚本遍历网口时，系统中存在一个无效的 / 未正确初始化的sit0网口条目，导致ip link show命令报的警告，本质是系统层面的小问题，不是脚本错误。介意的话可以用grep过滤掉

#优化：过滤无效网口（sit0）和特殊字符（@NONE），仅保留有效网口

port_list=(ip link show \| grep -E '^[1](#1)^+: ' \| awk -F': ' '{print 2}' |

grep -v '^br-' | grep -v '^veth' | grep -v '^docker' |

grep -v '^sit' | grep -v '@' | tr -d ' ') # 新增：过滤sit开头+@字符+空格

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1. 0-9 ↩︎