shell基础知识入门

布满荆棘的人生 2023-07-05 14:41 10阅读 0赞

## 1.什么是shell（计算机壳层）？ ##

> 在使用操作系统时，我们可以使用图形界面或者命令行启动某个程序，这两者的基本过程都是类似的，都需要查找程序在硬盘上的安装位置，然后将它们加载到内存运行。  
> 然而，真正能够控制计算机硬件（CPU、内存、显示器等）的只有操作系统内核（Kernel），图形界面和命令行只是架设在用户和内核之间的一座桥梁。  
> Shell 是一个应用程序，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。

## 2.Shell 是如何连接用户和内核的? ##

> Shell 能够接收用户输入的命令，并对命令进行处理，处理完毕后再将结果反馈给用户，比如输出到显示器、写入到文件等。

> 其实，Shell 程序本身的功能是很弱的，比如文件操作、输入输出、进程管理等都得依赖内核。我们运行一个命令，大部分情况下 Shell 都会去调用内核暴露出来的接口，这就是在使用内核，只是这个过程被 Shell 隐藏了起来。

> 接口其实就是一个一个的函数，使用内核就是调用这些函数。这就是使用内核的全部内容了吗？嗯，是的！除了函数，你没有别的途径使用内核。  
> 即用户通过shell调用内核的接口（函数），从而实现对内核的使用。

> 比如，我们都知道在 Shell 中输入cat log.txt命令就可以查看 log.txt 文件中的内容，然而，log.txt 放在磁盘的哪个位置？分成了几个数据块？在哪里开始？在哪里终止？如何操作探头读取它？这些底层细节 Shell 统统不知道的，它只能去调用内核提供的 open() 和 read() 函数，告诉内核我要读取 log.txt 文件，请帮助我，然后内核就乖乖地按照 Shell 的吩咐去读取文件了，并将读取到的文件内容交给 Shell，最后再由 Shell 呈现给用户（其实呈现到显示器上还得依赖内核）。整个过程中 Shell 就是一个“中间商”，它在用户和内核之间“倒卖”数据，只是用户不知道罢了

## 3.Shell 支持编程 ##

> Shell 并不是简单的堆砌命令，我们还可以在 Shell 中编程，这和使用 C++、C\#、Java、Python 等常见的编程语言并没有什么两样。

> Shell 虽然没有 C++、Java、Python 等强大，但也支持了基本的编程元素，例如：

1.if...else 选择结构，case...in 开关语句，for、while、until 循环；
    2.变量、数组、字符串、注释、加减乘除、逻辑运算等概念；
    3.函数，包括用户自定义的函数和内置函数（例如 printf、export、eval 等）。

> 站在这个角度讲，Shell 也是一种编程语言，它的编译器（解释器）是 Shell 这个程序。我们平时所说的 Shell，有时候是指连接用户和内核的这个程序，有时候又是指 Shell 编程。

> Shell 主要用来开发一些实用的、自动化的小工具，而不是用来开发具有复杂业务逻辑的中大型软件，例如检测计算机的硬件参数、搭建 Web 运行环境、日志分析等，Shell 都非常合适。

> 使用 Shell 的熟练程度反映了用户对 Linux 的掌握程度，运维工程师、网络管理员、程序员都应该学习 Shell。

> 尤其是 Linux 运维工程师，Shell 更是必不可少的，是必须掌握的技能，它使得我们能够自动化地管理服务器集群，否则你就得一个一个地登录所有的服务器，对每一台服务器都进行相同的设置，而这些服务器可能有成百上千之多，会浪费大量的时间在重复性的工作上。

## 4.Shell 是一种脚本语言 ##

任何代码最终都要被“翻译”成二进制的形式才能在计算机中执行。

1.编译型语言

有的编程语言，如 C/C++、Pascal、Go语言、汇编等，必须在程序运行之前将所有代码都翻译成二进制形式，也就是生成可执行文件，用户拿到的是最终生成的可执行文件，看不到源码。