【Linux系统编程】shell的感性理解

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1. shell是什么？它有什么作用？

Linux严格意义上说的是一个操作系统，我们称之为“核心（kernel）“ ，但我们一般用户，不能直接使用kernel。而是通过kernel的“外壳”程序，也就是所谓的shell，来与kernel沟通。如何理解？为什么不能直接使用kernel？

从技术角度，Shell的最简单定义：命令行解释器（command Interpreter） 主要工作包含：将使用者的命令翻译给核心（kernel）处理；同时，将核心的处理结果翻译给使用者。 对比windows GUI，我们操作windows 不是直接操作windows内核，而是通过图形接口，点击，从而完成我们的操作（比如进入D盘的操作，我们通常是双击D盘盘符）。 shell 对于Linux，有相同的作用，主要是对我们的指令进行解析，解析指令给Linux内核。反馈结果在通过内核运行出结果，通过shell解析给用户。

这些概念大家可以先了解一下，接下来，正式进行今天的学习！

在之前的文章里我们学习了Linux中常见的一些基本指令，那不知道大家有没有一些疑惑：

<font color = black> 我们输入相关的指令，然后它就会被执行，并返回对应的结果。 那我们输入的命令是怎么被执行的呢？ 其实这里面要借助一个叫shell的东西。

那shell是个什么东西呢？

Shell是一种命令行解释器，Shell充当了用户和内核之间的接口，负责解析用户输入的命令并将其传递给操作系统内核执行，并将执行结果返回给用户。 <font color = black>Linux中的shell一般是bash，Bash（Bourne Again SHell）是一种常见的shell。

我们可以画个图来理解一下：

<font color = black>假设这是我们的操作系统 而我们作为用户，其实是不能直接访问操作系统的，那我们如何和操作系统进行交互呢？ 🆗，那在操作系统的外面呢，包裹了一层软件层，我们一般把它称为shell，或者叫外壳程序，那我们现在其实就可以把它认为是命令行。 那对应Windows下面其实就是Windows GUI，即Windows的图形化界面。 那我们输入的命令其实就先给到了shell，shell负责解析用户输入的命令并将其传递给操作系统内核执行，并将执行后的结果返回给我们用户。

那通过这张图，大家可能还是不能很好的理解。下面我们讲一个故事，来帮助大家更好的理解

2. 通过一个故事感性理解shell的运行机制

认真听，故事开始了✈

开端

<font color = black> 故事的主人公——小帅，住在一个美丽的小村庄里，村上有这样几户人家 小帅是村长家的儿子，有权有势，但小帅却是一个闷骚且害羞的程序员，喜欢隔壁的MM如花。

发展

<font color = black>小帅呢，今年已经不小了，已经到了该找媳妇的年纪了。 它的老爹也是非常着急，每天催小帅。 终于有一天，小帅鼓起勇气跟他爹说，我们觉得隔壁的如花不错，我挺喜欢的，但是我不敢去找人家。 小帅的村长老爹胸脯一拍，说，包在我身上，于是就想到了村东头著名的媒婆——王婆。打算请王婆去如花家给小帅说媒。

波澜渐起（正常命令的处理）

<font color = black>第二天，王婆就如约来到小帅家，问小帅，你对你的另一半有什么要求吗？ ==小帅告诉王婆==说，没什么要求，我就喜欢隔壁的如花，您帮我说一说。 ==需求很明确==，于是==王婆出门直奔如花家==，跟如花说道，你家隔壁的小帅，工作也不错，还是村长家的儿子，并且对你一直有意思，你看你们两个能不能处一处。 可是如花一直对小帅的印象不好，一口==回绝了王婆==。 那==王婆于是便返回了小帅家==，告诉小帅，人家如花对你没有那个意思，要不就算了吧。

故事角色与处理过程中各部分的映射

那通过上面的故事，相信大家已经有了一点理解了：

<font color = black> 那故事中的小帅，其实就是对应用户，王婆就对应shell，如花就对应操作系统。

为什么小帅不直接找如花呢？

<font color = black>因为小帅害羞内敛，不“善于”直接和如花打交道（==用户不能直接和操作系统交互==）。那你不善于，有人善于，这个世界上存在一种职业——媒婆，于是呢，小帅就把对应的需求告诉了王婆（==用户输入的命令被传递给shell==），王婆把小帅的想法整理成自己的话并告诉如花（==shell解析用户输入的命令并将其传递给操作系统内核执行==），如花思考一番之后，把自己的决定告诉王婆，由王婆转告给小帅（==shell将执行后的结果返回给用户==）。

故事到这里还没有结束...

走向高潮（非法请求的处理）

<font color = black>上面说到，王婆把如花的意思告知了小帅，但是小帅不想放弃，对王婆死缠烂打，恳求她再去说一说。 王婆拗不过小帅，更拗不过小帅的村长父亲，只能再去找如花。 可是呢，王婆刚走到如花家门口，还没进去呢，就看到如花和同村的李四两个人在一起了，已经准备结婚了。 王婆一看人家都这样了，我再去说媒，不是找打嘛。 ==王婆知道现在小帅跟如花肯定是不可能了，于是直接原路返回，不再告诉如花小帅还想和她处对象的请求了。==

那与之对应

<font color = blue>如果我们用户输入的指令是非法请求，在shell层就直接被拒绝了

继续我们的故事：

<font color = black>王婆原路返回，告诉小帅，人家已经有男朋友了，你们不可能了，死了心吧，也不要再去打扰和纠缠人家了。 那在这里王婆的做法其实也是对如花的一种保护，想让小帅死心，害怕小帅疯狂的迷恋会影响到如花的生活。 <font color = blue>那由此我们也得出shell存在的另一个意义或者说作用，就是可以保护操作系统。

那我们来总结一下：

shell 存在的意义

1. Shell是一种命令行解释器，Shell充当了用户和内核之间的接口，负责解析用户输入的命令并将其传递给操作系统内核执行，并将执行结果返回给用户。

2. 保护操作系统。

结尾

<font color = black>王婆上一次已经很明确地表明了如花和小帅是不可能的了，可是痴情的小帅依然不死心，苦苦哀求王婆再次传达自己的心意。 而王婆也确实不好拒绝，因为小帅是顾客啊，是用户啊，况且小帅还有个村长老爹。 但是呢，王婆又考虑到，如果最后自己跑了好多趟，还是办不成这件事，还自己的招牌不就被砸了嘛，我王婆可是十里八村著名的媒婆啊。 王婆苦思冥想，终于想到一个办法，既能把事办了，如果失败了，也不影响自己的名声。那就是找自己招的实习生去干，这样即使没说成，对王婆自己的名声也没影响。 那这样久而久之，王婆也有了一套自己的操作方式，再有人找我说媒，就派几个实习生去做。

那与之对应的：

<font color = black>就是我们后面要讲的——执行命令时，创建子进程去执行。

那这个大家先了解一下，我们后面会讲，王婆说媒的故事到此也就告一段落了...