背景 链接到标题
无论是使用 VNC 连接还是 SSH 连接，每天都在用终端去执行命令，今天来了解下在执行命令后，系统具体做了什么，如何做的。
Shell 链接到标题
shell 是一个程序，也是一种编程语言，一个管理进程和运行程序的程序，在 Linux 中有很多 shell 可选，比如 bash、zsh、fish 等等，shell 主要有 3 个功能：
- 运行程序
- 管理输入和输出
- 可编程
运行程序很容易理解，在终端上输入的每个命令都是一个可执行程序，我们在 shell 中输入并执行程序；管理输入和输出，在 shell 中可以使用 < > | 符合控制输入、输出重定向，可以告诉 shell 将进程的输入和输出连接到一个文件或者其他的进程；编程，shell 是一种编程语言，可以进行变量赋值、循环、条件判断等操作。
如何运行程序 链接到标题
shell 永远在等待用户输入，输入完成按下回车键后，开始执行相应命令（程序），然后等待程序执行完成后打印相应输出，伪代码：
while (! end_of_input)
get command
execute command
wait for command to finish
在 shell 中因为需要执行其他的程序，需要用到 execvp ，execvp 会将指定的程序复制到调用它的进程，将指定的字符串组作为参数传递给程序，然后运行程序。这里存在一个问题， execvp 的执行过程是内核将程序加载到当前进程，替换当前进程的代码和数据，然后执行，那么原有进程的状态都被替换掉，在执行完程序就直接退出，不会再回到原程序等待下次输入。
为了保证我们在执行程序后回到 shell 中，需要每次创建新的进程来执行程序，调用 fork 指令，进程调用 fork 后，内核分配新的内存块和内核数据结构，复制原进程到新的进程，向运行进程添加新的进程，将控制返回给两个进程。通过 fork 返回值来判断当前进程是否为父进程或子进程。
shell 作为父进程通过调用 fork 创建子进程后，子进程通过 execvp 加载指定程序执行，父进程需要等待子进程退出，需要用到 wait ，在父进程 fork 出子进程后，父进程执行 wait 等待子进程执行，在调用时会传递一个整型变量地址，子进程执行完成后调用 exit 退出，内核将子进程的退出状态保存在这个变量中，用于父进程感知子进程退出状态。
Golang 简易实现 链接到标题
在 Golang 中可以调用 os/exec 来执行其他程序，然后在 main 中死循环不断的检测用户输入字符，同时也需要注意处理各种信号，比如 Ctrl-C 或者 Ctrl-D 之类的，下面是 Simon Jürgensmeyer 实现的一个简单的样例，可以了解一下：
package main
import (
"bufio"
"errors"
"fmt"
"os"
"os/exec"
"strings"
)
func main() {
reader := bufio.NewReader(os.Stdin)
for {
fmt.Print("> ")
// Read the keyboad input.
input, err := reader.ReadString('\n')
if err != nil {
fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
}
// Handle the execution of the input.
if err = execInput(input); err != nil {
fmt.Fprintln(os.Stderr, err)
}
}
}
// ErrNoPath is returned when 'cd' was called without a second argument.
var ErrNoPath = errors.New("path required")
func execInput(input string) error {
// Remove the newline character.
input = strings.TrimSuffix(input, "\n")
// Split the input separate the command and the arguments.
args := strings.Split(input, " ")
// Check for built-in commands.
switch args[0] {
case "cd":
// 'cd' to home with empty path not yet supported.
if len(args) < 2 {
return ErrNoPath
}
// Change the directory and return the error.
return os.Chdir(args[1])
case "exit":
os.Exit(0)
}
// Prepare the command to execute.
cmd := exec.Command(args[0], args[1:]...)
// Set the correct output device.
cmd.Stderr = os.Stderr
cmd.Stdout = os.Stdout
// Execute the command and return the error.
return cmd.Run()
}