作者｜李坤明，單位：中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心

?Labs 導(dǎo)讀

Shell就像是開發(fā)者和計(jì)算機(jī)之間的一座溝通橋梁，開發(fā)者能很方便地獲取系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并通過命令控制系統(tǒng)的運(yùn)行。搭載了shell組件的操作系統(tǒng)，能夠使得目標(biāo)用戶開發(fā)更簡(jiǎn)單、更便捷。

在計(jì)算機(jī)發(fā)展的早期，圖形系統(tǒng)出現(xiàn)之前，沒有鼠標(biāo)，甚至沒有鍵盤,那時(shí)候人們?nèi)绾闻c計(jì)算機(jī)交互呢？最早期的計(jì)算機(jī)使用打孔的紙條向計(jì)算機(jī)輸入命令，編寫程序。后來隨著計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，顯示器、鍵盤成為計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，但此時(shí)的操作系統(tǒng)還不支持圖形界面，計(jì)算機(jī)先驅(qū)們開發(fā)了一種軟件，它接受用戶輸入的命令，解釋之后，傳遞給操作系統(tǒng)，并將操作系統(tǒng)執(zhí)行的結(jié)果返回給用戶。這個(gè)程序像一層外殼包裹在操作系統(tǒng)的外面，所以它被稱為“shell”。  

Part 01  SHELL組件開發(fā)的意義

嵌入式設(shè)備通常需要將開發(fā)板與 PC 機(jī)連接起來通訊，常見連接方式包括：串口、USB、以太網(wǎng)、Wi-Fi 等。一個(gè)靈活的 shell 也應(yīng)該支持在多種連接方式上工作。有了 shell，就像在開發(fā)者和計(jì)算機(jī)之間架起了一座溝通的橋梁，開發(fā)者能很方便地獲取系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并通過命令控制系統(tǒng)的運(yùn)行。特別是在調(diào)試階段，有了 shell，開發(fā)者除了能更快定位到問題之外，也能利用shell調(diào)用測(cè)試函數(shù)，通過改變測(cè)試函數(shù)的參數(shù)，減少代碼的燒錄次數(shù)，縮短項(xiàng)目的開發(fā)時(shí)間。

Part 02  SHELL組件設(shè)計(jì)原理

shell 命令行組件，提供一套供用戶在命令行調(diào)用的操作接口，主要用于調(diào)試或查看系統(tǒng)信息。它可以使用串口/以太網(wǎng)/USB 等與 PC 機(jī)進(jìn)行通信，硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示：通過 shell 調(diào)試系統(tǒng)的硬件拓?fù)溆脩粼诳刂平K端輸入命令，控制終端通過串口、USB、網(wǎng)絡(luò)等方式將命令傳給設(shè)備里的 shell， shell 會(huì)讀取設(shè)備輸入命令，解析并自動(dòng)掃描內(nèi)部函數(shù)表，尋找對(duì)應(yīng)函數(shù)名，執(zhí)行函數(shù)后輸出回應(yīng)，回應(yīng)通過原路返回，將結(jié)果顯示在控制終端上。

Part 03  SHELL組件的使用

AOS-IoT上的shell組件一般通過串口的方式連接電腦和PC。通過開發(fā)板的串口輸出到PC上的調(diào)試軟件，就像使用linux的shell一樣方便快捷。只需要在PC上打開調(diào)試軟件，保證串口和PC能正常通信,通過向開發(fā)板發(fā)送help命令，即可知道操作系統(tǒng)內(nèi)置的所有命令。這時(shí)，輸入你想要使用的命令，就能熟練地使用RTOS的shell功能。

Part 04  SHELL組件底層邏輯 

用戶在控制終端輸入命令，控制終端通過串口方式將命令傳給設(shè)備里的 shell， shell 會(huì)讀取設(shè)備輸入命令，解析并自動(dòng)掃描內(nèi)部函數(shù)表，尋找對(duì)應(yīng)函數(shù)名，執(zhí)行函數(shù)后輸出回應(yīng)，回應(yīng)通過原路返回，將結(jié)果顯示在控制終端上。 

通過shell組件，程序員敲入預(yù)置的命令，就可以知道操作系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和各種信息。它就像人體的嘴巴一樣，可以展示自身的狀態(tài)和感受。搭載了shell組件的操作系統(tǒng)，使得目標(biāo)用戶開發(fā)更簡(jiǎn)單、更便捷。?