[原]自己动手写一个简单的Shell之一：了解Shell

     在前面的学习中，我们认识了Linux下的一些命令，能够使用命令在Linux下完成任务。我们输入命令，操作系统执行命令并输出结果。通过命令，我们控制计算机完成一件又一件任务。那么Linux是如何解析命令、执行命令并返回结果的呢？接下来我们将学习相关知识并会接触到一个如雷贯耳的名字——Shell。

什么是Shell
     在解释什么是Shell之前，我们先来重新检视一下用户与计算机系统的关系。我们知道计算机的运作不能离开硬件，在计算机刚出来时用户通过命令直接控制硬件完成任务。但是这样不安全也特麻烦，于是就在硬件的上面加了一层，用户就不需要直接跟硬件打交道了。这一层就叫操作系统也就是所谓的Kernel，比如Linux、Windows、FreeBSD等等。但是Kernel是非常脆弱的，如果用户输入某个无效或无害的命令导致Kernel不能运行，那么计算机也就无法工作了。于是人们在Kernel上又加了一层，叫做Shell。如图1所示。Shell翻译过来就是壳的意思，一个是核，一个是壳，壳包裹着核，Shell把Kernel包裹在里面。

 

图1、硬件、内核与用户的关系

         Shell就是一个命令解释器，一个程序，一个介于用户和操作系统内核间的接口。从图1可以看出，用户和Linux操作系统内核之间的对话必须通过Shell。那么这个关系是怎么建立起来的呢？

       当我们启动一台基于Linux的计算机时，Linux的内核就会被调入计算机的内存里，一旦内核调入内存，它就准备执行用户的请求。然而用户首先得登录，然后才能发出请求。内核也必须知道用户是谁以及如何和他通话。为了做到这一点，内核调用两个特殊的程序：getty和login。getty显示一个登录提示，接着等待用户名和密码的输入。当getty取得用户输入时，它便调用login程序。login程序建立用户身份并验证用户密码，如果密码不正确则返回getty。如果正确，login调用password文件里用户条目中所记录的程序并把控制交给它。到此为止，计算机就准备好为用户服务了。下图是登陆Linux后，屏幕上出现的提示符：
 
小提示：在 /etc/passwd 文件中，每个用户对应的最后一项，就是用户登陆之后，要执行的程序。

Shell的分类
      Shell基本上可以分为两大类：图形界面Shell和命令行式Shell。图形界面Shell应用最广泛的就是Windows Explorer，Linux下图形界面Shell有GNOME、X windows和CDE等。传统意义上的Shell指的是命令行式Shell，以后如不特别指明，Shell是指命令行式Shell。在Unix环境下，使用最广泛的Shell是Bourne Shell、C Shell 、Korn Shell和Bash Shell。

      Bourne Shell也称sh，是Version 7 Unix默认的Unix Shell。C Shell是由柏克莱大学的Bill Joy 设计依附于BSD中的Shell，由于这个Shell的语法类似于C语言，所以得名C Shell，简称csh。Korn Shell是由贝尔实验室的David Korn早期编写，它完全向上兼容Bourne Shell并包含了许多C Shell的特性，简称ksh。

      Bash Shell是Linux默认的Shell，是与sh兼容并且根据一些使用者的需求而加强的Shell。作为GNU计划中重要的程序之一，Bash Shell具有以下特点：命令记忆功能、命令补全功能、命令别名设定功能、工作控制，背景前景控制和程序脚本。若想更深的学习Bash Shell请点击

Shell的功能
     Shell的种类这么多，我们到底选择哪种Shell好呢？其实你选择任何一种Shell都可以，因为Shell都有一个共同的目标：为用户提供一个界面。为了达到这个目标，所有的Shell都具有以下的基本功能：
         运行程序
         命令行解释
         输入输出重定向
         管道连接
         变量维护
         环境控制
         Shell编程
     接下来我们就会学习这些基本功能并且自己动手实现部分基本功能，自己动手做一个简单的Shell。