shell，打通 Linux 任督二脉，任何武功都随你所用

Posted 2021-06-27 Li-Yongjun

文章目录

• • 护花使者
  • shell 的工作原理
  • shell 的必要性
  • shell 的功能
  • shell 的优越性
  • 系统的合法 shell
  • bash shell 的功能
  • 总结

护花使者

管理整个计算机硬件的其实是操作系统的内核(kernel)，这个内核是需要被保护的！

所以我们一般使用者就只能通过 shell 来跟内核沟通，以让内核达到我们所想要达到的工作。

shell 的工作原理

举个例子来说明 shell 在计算机中的运作状况，当你想让计算机播放『音乐』的时候，你的计算机需要什么东西呢？

1. 硬件：当然就是需要你的硬件有『声卡芯片』这个设备，否则怎么会有声音；
2. 内核管理：操作系统的内核可以支持这个芯片，当然还需要提供芯片的驱动程序；
3. 应用程序：需要使用者输入发生声音的指令。
   这就是一个基本的输出声音所需要的步骤。也就是说，你必须要『输入』一个指令，『硬件』才会通过你下达的指令来工作。那么硬件如何知道你下达的指令呢？那就是内核(kernel)的控制工作了。也就是说，我们必须要通过『shell』将我们的输入指令与 kernel 沟通，好让 kernel 可以控制硬件来正确无误地工作。下面这张图说明了硬件、内核、shell、用户之间的关系：
   

shell 的必要性

操作系统其实是一组软件，由于这组软件在控制整个硬件，如果这组软件能被用户随意操作，若使用者使用不当，将会使得整个系统崩溃。因为操作系统管理的就是整个硬件功能，所以当然不能随便被一些没有管理能力的用户随意使用。
但是我们总是需要让用户操作系统的，所以就有了在操作系统上面发展的应用程序啦。用户可以通过应用程序来指挥内核，让内核达成我们所需要的硬件任务。这个程序就是 shell。因为它包裹着内核，就像鸡蛋的外壳一样，所以称它为 shell（壳）。

shell 的功能

其实 shell 的功能只是提供用户操作系统的一个接口，因此这个 shell 程序需要能够调用其他软件。我们经常使用的很多指令如 man、chmod、vi、fdisk、mdisk 等，这些指令都是独立的应用程序，但是我们可以通过 shell 程序（就是命令行模式）来操作这些应用程序，让这些应用程序调用内核来运行所需要的功能。这样对于 shell 程序是否有了一定的概念了？
也就是说，只要是能够操作应用程序的接口都可以称为 shell 程序。狭义的 shell 程序指的是命令行方面的软件，包括 bash、sh 等。广义的 shell 程序则包括图形接口的软件。因为图形接口其实也能够操作各种应用程序来调用内核工作。

shell 的优越性

• 大家都一样
  虽然对于初学者来说，shell 可能上手稍难，但是几乎各家的 shell 都是一样的，如此一来，你就能够做到『一法通、万发通！』。x Windows、web 接口各家差异都很大，变化也多，掌握一家几乎根本没用。
• 快
  特别是远程，命令行 shell 需要更小的带宽，带来更流畅的体验。图形界面对带宽的要求就高了。
• 效率高，打通任督二脉
  shell 脚本，解放生产力。图形界面就没那么简单了。
  

系统的合法 shell

知道了什么是 shell 之后，我们来了解一下 Linux 使用的是哪一个 shell？以 Ubontu 20.04 为例，查看在我们的 Linux 中有多少我们可以使用的 shell：

$ cat /etc/shells 
# /etc/shells: valid login shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/rbash
/bin/dash
/usr/bin/dash

为什么我们系统上合法的 shell 要写入 /etc/shells 呢？这是因为系统某些服务在运行过程中，会去检查使用者能够使用的 shell。举例来说，某些 FTP 网站会去检查使用者的可用 shell，如果你不想让这些用户使用 FTP 以外的主机资源时，可以给予该使用者一些错误的 shell，让使用者无法以其它服务登入主机。这个时候，你就可以将一个错误的 shell 写人 /etc/shells 中了。举例来说，我们的 Centos 中就有个 /sbin/nologin 条目，这就是一个错误的 shell。
那么，再想一想，某个使用者什么时候可以取得 shell 来工作呢？还有，这个使用者会取得哪个 shell 呢？答案就是当使用者登入的时候，系统就会给一个 shell 让使用者来工作了。而这个登入取得的 shell 就记录在 /etc/passwd 这个文件中

[root@Box ~]# cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

如上图所示，每一行的最后一项，就是你登入后可以取得的 shell。可以看到，root 账号使用的是 /bin/bash, bin 和 daemon 账号使用的是 /sbin/nologin。

bash shell 的功能

/bin/bash 是 Linux 预设的 shell，bash 兼容 sh，并依据一些使用者的需求而加强的 shell。bash 的主要优点：

• 历史命令记录（history）
• table 补全
• 命令别名（alias）
• job、前台运行、后台运行
• 脚本
• 通配符（ls /etc/pass*）

总结

总之，当我们顺利在终端机（tty）上面登入后，Linux 就会依据 /etc/passwd 给我们一个 shell，然后我们就可以下达指令来操作 shell 了，进一步地可以通过 shell 和内核沟通，从而控制硬件。

$ sudo shutdown -h now