Uboot6之什么是shell？

时间：2018.3.18 作者：Tom 工作：HWE 说明：如需转载，请注明出处。

说明：本文主要参考朱有鹏老师linux嵌入式，已注明转载。

1.shell:壳与封装
1)shell就是壳的意思，在计算机中经常提到shell是用户操作接口的意思。
2)因为计算机程序本身很复杂，里面的实现和外面的调用必须分开。接口本身就是对内部复杂的实现的一种封装，外部只需要通过接口就可以很容易的实现效果，但是却不用理会内部实现的复杂性和原理。
1.1程序或操作系统的用户接口
1)操作系统运行起来后都会给用户提供一个操作界面，这个操作界面就叫shell。用户可以通过shell来调用操作系统内部的复杂实现。可以说它是人机交互的一种方式。
2)我们可以使用shell和操作系统、uboot等软件系统进行交互。具体来说就是我们通过shell给软件系统输入命令然后回车执行，执行完成后又会回到shell命令行可以再次输入命令执行。
3)上述的操作方式一般情况下工作很好，但是有缺陷。譬如我们要在linux下创建一个文件a.c，可以touch a.c 但是如果我现在是用在linux下创建100个文件，分别为a1.c a2.c.....a100.c 如果这时候还是手工去命令行下执行命令创建也可以，但是很累。最好的做法就是把创建过程写成一个shell脚本程序，然后去执行这个shell脚本程序，执行这个程序的效果和手工在命令行输入那些命令效果一样的。
1.3两种shell：GUI和cmdline
(1)GUI（图形用户界面），特点是操作简单、易学易用，适合使用电脑来工作的人。
(2)cmdline(命令行界面)，譬如linux的终端和windows的cmd，特点是不易用不易学，优点是可以进行方便的shell编程，适合做开发的人。
(3)展望：将来的shell应该是声音图像等接口的。
1.4 shell的运行原理：由消息接收、解析、执行构成的死循环
1)我们主要分析命令行shell的运行原理。
2)命令行shell其实就是一个死循环。这个死循环包含3个模块，这3个模块是串联的，分别是命令接收、命令解析、命令执行。
3)命令行有一个标准命令集，用户在操作的时候必须知道自己想要的操作用通过哪个命令来实现，不能随便输入命令。如果用户输入了一个不是标准命令的命令（不能识别的命令），提示用户这不是一个合法命令，然后重新回到命令行让用户输入下一个命令。
4)用户输入命令的界面是一个命令行，命令行的意思就是用户输入的命令是以行为单位的(行缓冲)，更好理解的说用户输入的命令在用户按下回车键之后就算是结束了，shell可以开始接收了。
1.5 shell举例：uboot、linux终端、Windows图形界面等
常见的shell，uboot就是一个裸机程序构成的shell，clinux中断和windows的cmd是操作系统下的命令行shell。windows图形界面、ubuntu图形界面、android的图形界面这些都是图形界面的shell。突然想到另一个类型的shell，网页类型的shell，典型代表就是路由器。
2. shell是一类编程语言
1)编写shell脚本时使用的语言就是shell语言，又叫脚本语言。
2)shell脚本其实是一类语言而不是一个语言。
2.1常用shell语言：sh、bash、csh、ksh、perl、python等
1)在linux下常用的脚本语言其实就是bash、sh；我们学习以bash为主。
2)perl、python这样的高级shell脚本语言，常用在网络管理配置等领域，系统运维人员一般要学习这些。
3)脚本语言一般在嵌入式中应用，主要是用来做配置。（一个复杂的嵌入式程序都是可配置的，配置过程就是用脚本语言来实现的）自然不会使用过于复杂的脚本语言特性，因此只需要针对性的学习即可。
2.2 shell脚本的运行机制：解释运行
1)C语言（C++）这种编写过程是：编写出源代码（源代码是不能直接运行的）然后编译链接形成可执行二进制程序，然后才能运行；而脚本程序不同，脚本程序编写好后源代码即可直接运行（没有编译链接过程）
2)shell程序是解释运行的，所谓解释运行就是说当我们执行一个shell程序时，shell解析器会逐行的解释shell程序代码，然后一行一行的去运行。（顺序结构）
3)CPU实际只认识二进制代码，根本不认识源代码。脚本程序源代码其实也不是二进制代码，CPU也不认识，也不能直接执行。只不过脚本程序的编译链接过程不是以脚本程序源代码为单位进行的，而是在脚本运行过程中逐行的解释执行时才去完成脚本程序源代码转成二进制的过程（不一定是编译链接，因为这行脚本程序可能早就编译连接好了，这里我们只是调用它）的。
3. 动手写第一个shell
3.1编辑器、编译器、运行方法（脚本的3种执行方法）
1)shell程序是文本格式的，只要是文本编辑器都可以。但是因为我们的shell是要在linux系统下运行的，所以换行符必须是'\n'，而windows下的换行符是"\r\n"，因此windows中的编辑器写的shell不能在linux下运行。所以我们整个课程都是在linux下使用vi编辑器（实际上是vim）进行编写调试的。
2)编译器 不涉及，因为shell是解释性语言，直接编辑完就可以运行。
3)shell程序运行的运行有多种方法，这里介绍三种方法：
第一种：./xx.sh，和运行二进制可执行程序方法一样。这样运行shell要求shell程序必须具有可执行权限。chmod a+x xx.sh来添加可执行权限。
第二种：source xx.sh，source是linux的一个命令，这个命令就是用来执行脚本程序的。这样运行不需要脚本具有可执行权限。
第三种：bash xx.sh，bash是一个脚本程序解释器，本质上是一个可执行程序。这样执行相当于我们执行了bash程序，然后把xx.sh作为argv[1]传给他运行。这一种不太常用。
3.2 hello world程序和解释
1)shell程序的第一行一般都是： #!/bin/sh        这行话以#!开始，后面加上一个pathname，这行话的意思就是指定shell程序执行时被哪个解释器解释执行。所以我们这里写上/bin/sh意思就是这个shell将来被当前机器中/bin目录下的sh可执行程序执行：。


可以将第一行写为：#!/bin/bash来指定使用bash执行该脚本。
注意：在ubuntu上面默认使用的解释器sh其实不是bash，而是dash。dash是ubuntu中默认使用的脚本解释器。
2)脚本中的注释使用#，#开头的行是注释行。如果有多行需要注释，每行前面都要加#。（#就相当于是C语言中的//）
3)shell程序的正文，由很多行shell语句构成。
3.3 shell并不神秘
1)shell就是把以前命令行中键入执行的命令写成了程序。shell其实就是为了避免反复的在命令行下手工输入而发明的一种把手工输入步骤记录下来，然后通过执行shell脚本程序就能再次复述原来记录的手工输入过程的一种技术。
2)shell编辑完可以直接运行（不需编译）