第3章为什么输入一个命令，电脑就会执行？-尧图网络科技

上一章我们知道程序不能直接控制硬件，必须经过 Kernel。

但是又出现一个问题。例如：你打开 Linux。

输入：

ls

为什么电脑就知道：

我要查看目录？

是谁认识：

ls

这个单词？

Kernel吗？

不是。

真正认识它的是：

Shell。

第1节什么是 Shell？

英文：

Shell

中文一般翻译：

命令解释器（Command Interpreter）

为什么叫 Shell（外壳）？

因为它包裹在 Kernel 外面。

可以理解成：

用户 ↓ Shell ↓ Kernel ↓ 硬件

Shell就是：用户和Kernel之间的翻译官。

举一个生活例子。

假设：

你去银行，你不会直接操作银行后台系统。

而是告诉柜员：

我要转账。

柜员把你的意思翻译成：

银行后台能理解的操作。

这里柜员就是Shell。

银行后台就是Kernel。

所以Shell就是

一个负责理解命令、调用程序、把结果显示出来的软件。

第2节 Shell 到底做了什么？

假设输入：

pwd

整个过程其实发生了很多事情。

第一步：

键盘收到：

p w d

第二步：

Terminal显示：

pwd

第三步：

你按Enter。

第四步：

Shell开始工作。

它首先想：

pwd 是什么？

它开始寻找：

有没有叫 pwd 的程序？

找到以后执行它。

程序里面需要知道：当前目录。

于是程序向Kernel发起：系统调用。

Kernel返回：

/home/x

Shell收到以后，把结果交给Terminal。

Terminal显示出来整个流程：

键盘 ↓ Terminal ↓ Shell ↓ 程序 ↓ Kernel ↓ 硬盘/内存 ↓ Shell ↓ Terminal ↓ 屏幕

学习每一个命令其实都是这个流程。

第3节 Terminal 是什么？

这是很多新手最大的误区。

很多人认为黑窗口就是Shell，其实不是。

例如：

Windows里面你看到：

Windows Terminal

它只是一个窗口程序。

Linux里面：

例如：

GNOME Terminal

也是一个窗口程序。

它负责：

接收键盘输入
显示文字
复制粘贴
滚动历史记录
改变字体颜色

但是：

它不会解释：

ls

什么意思。

解释命令的始终是：Shell。

所以Terminal更像：一本空白的笔记本。

Shell：才是真正会思考的人。

第4节 Terminal 和 Shell 的关系

假设：

你和国外朋友聊天。

你使用：微信。

微信负责：

输入文字 发送消息 显示消息

但是微信不会翻译，真正翻译的人是：翻译软件。

Linux也是一样。Terminal负责：

输入 显示

Shell负责：

理解命令 执行命令

所以关系应该是：

你 ↓ Terminal ↓ Shell ↓ Kernel ↓ 硬件

第5节 Bash 是什么？

现在能解释：

为什么很多Linux教程。

第一句话就是：

bash

Bash是什么？

它是一种Shell。

Linux里面有很多Shell。

例如：

bash zsh fish dash sh

都属于Shell。

只是功能不同，风格不同。

企业里面最常见的是：

bash

Mac现在默认：

zsh

有些高级用户喜欢：

fish

因为自动补全更智能，界面更漂亮。

所以以后别人说：

打开 Bash。

真正意思就是：

打开 Bash 这个 Shell。

第6节 Windows 为什么有 CMD 和 PowerShell？

很多人觉得：Linux才有Shell。

其实不是。

Windows也有。

例如：

最老的是：

CMD

后来微软推出：

PowerShell

PowerShell其实也是Shell。

只是能力比CMD强很多。

例如：

Linux：

ls

Windows CMD：

dir

作用其实一样，都是查看目录，只是命令不同。

第7节 Shell 不只是执行命令

很多新手认为Shell只能输入：

ls

其实不是。

Shell本身还是一种编程语言。

例如：

echo Hello

输出：

Hello

例如：

name="Tom" echo $name

输出：

Tom

以后你会学习：Shell Script（Shell脚本）。

就是把很多命令写成一个程序，自动执行。

所以很多服务器维护，其实都是Shell脚本完成的。

第8节 PATH —— Shell 怎么知道命令在哪？

这里有一个非常重要的问题。

假设：

你输入：

ls

Shell为什么知道去哪里找？

答案就是：

PATH（环境变量）。

PATH可以理解成：

一张"搜索目录清单"。

例如：

PATH里面记录了：

/usr/bin /bin /usr/local/bin

当你输入：

ls

Shell就会先去：

/usr/bin

找。

没有。

继续：

/bin

找。

找到：

/bin/ls

于是执行它。

所以真正执行的是：

/bin/ls

只是PATH帮你省略了。

以后安装很多软件其实就是把程序放进PATH里面，这样，任何地方都能直接运行。

第9节一个完整命令的生命周期

现在我们终于可以完整解释，为什么：

ls

能够工作。

整个过程：

① 你按键盘 ↓ ② Terminal显示文字 ↓ ③ 按Enter ↓ ④ Shell读取命令 ↓ ⑤ Shell通过PATH寻找程序 ↓ ⑥ 找到： /bin/ls ↓ ⑦ 执行ls程序 ↓ ⑧ ls向Kernel请求读取目录 ↓ ⑨ Kernel读取磁盘 ↓ ⑩ Kernel返回数据 ↓ ⑪ ls整理输出 ↓ ⑫ Terminal显示结果

看到这里你应该已经发现：一个看似简单的命令，背后其实经过了十几个步骤。