操作系统如何运行程序

人和操作系统如何交互？最早Ken Thompson设计Unix的时候，使用的是命令解释器，命令解释器接受用户的命令，然后解释他们并执行。

Shell是人和机器交互的界面，分为GUI和命令行(CLI)两种方式，这里重点介绍命令行的方式。概念Shell路易斯·普赞（Louis Pouzin）在1964年至1965年间首次提出，随后在Multics（MULTiplexed Information and Computing System）项目中首次被实现出来。肯·汤普逊（Ken Thompson）以Multics上的shell为范本实现的第一个Unix壳层（Unix shell）：Thompson shell。AT&T贝尔实验室的史蒂夫·伯恩在1977年实现了Bourne shell，或sh，它是Version 7 Unix默认的Unix shell，替代执行文件同为sh的Thompson shell。微软的Windows操作系统也提供了命令行壳层的功能，它们是Windows 95 / 98下的command.com、Windows NT内核下的cmd.exe以及PowerShell。

下面的Python 列表包含了Unix系统常见的shell:

shells = ['Bourne shell（sh）','Almquist shell（ash）','Debian Almquist shell（dash）','Bourne-Again shell（bash）','Korn shell（ksh）','Z shell（zsh）','C shell（csh）','TENEX C shell（tcsh）','EMACS shell (eshell)','Es shell（es）','esh (Unix) – Easy Shell','friendly interactive shell（fish）','rc shell（rc）– shell for Plan 9 from Bell Labs and Unix','scsh（Scheme Shell）','Stand-alone Shell（sash）','BeanShell（bsh，bsh.Interpreter , bsh.Console）','Rhino JavaScript壳层（org.mozilla.javascript.tools.shell.Main）'
]

 通过shell，我们可以让操作系统执行Python程序。而Python是解释型语言，源代码不是直接翻译成机器语言，而是先翻译成中间代码，再由解释器对中间代码进行解释运行。有两种执行Python程序的方式，下面的Python 字典包含了这两种方式的信息：

# -*- coding: UTF-8 -*-
run = {"repl": {"title": "交互式编程( Interactive )","desc": ["打开终端，输入 python 回车","进入 Python 交互式命令行","输入 print('monkey king is coding!')"]},"source": {"title": "Python 源代源文件( File )","desc": ["使用你喜欢的编辑器拷贝本练习的代码, 保存为run.py","打开终端，cd 到 run.py 保存的目录","输入 python run.py"]}
}

 交互式命令行通常也称REPL，表示Read-Eval-Print-Loop，顾名思义是：读取-评估-打印-循环的意思。当你在shell环境里输入python并回车，就进入了Python的REPL环境，程序总是：

1. 等待用户输入 Python 代码
2. 当收到回车信号后就读取(Read)用户输入的 Python 代码
3. 解释读取到的 Python 代码(Eval)
4. 打印Python 代码的解释结果(Print)
5. 回到步骤1，循环(Loop)该过程

实际上，我们在之前的习题里已经见过这样的程序，经过重新认识后，现在可以再次编写一个这样的REPL程序，功能需求如下：

• 提示用户选择想要了解的Python 的两种运行方式
• 用户选择后输出对应Python 运行方式的基本说明，如果用户输入错误则提示后让用户重新选择
• 循环该过程直到用户输入q退出
• 最后输出用户学习了几种运行方式

# -*- coding: UTF-8 -*-
if __name__ == '__main__':run = {"i": {"title": "交互式编程( Interactive )","desc": ["打开终端，输入 python 回车","进入 Python 交互式命令行","输入 print('monkey king is coding!')"]},"f": {"title": "Python 源代源文件( File )","desc": ["使用你喜欢的编辑器拷贝本练习的代码, 保存为run.py","打开终端，cd 到 run.py 保存的目录","输入 python run.py"]}}print("有两种基本的方式运行 Python")for s in run:item = run.get(s)print("* {}: {}".format(s, item['title']))has_learn_i = Falsehas_learn_f = False# TODO(You): 请在此实现代码if has_learn_i and has_learn_f:print("[2/2]您已完成两种 Python 运行方式的学习")elif has_learn_f:print("[1/2]您已完成 Python 源代码方式运行学习")elif has_learn_i:print("[1/2]您已完成 Python 交互式命令行运行学习")else:print("[0/2]您似乎跳过了运行方式的学习？期待下次光临！")

 程序的示例操作过程如下：

有两种基本的方式运行 Python
* repl: 交互式编程( Interactive )
* source: Python 源代源文件( File )
请选择你想了解的 Python 运行方式(输入：r/s选择，输入 q 退出)：r
0. 打开终端，输入 python 回车
1. 进入 Python 交互式命令行
2. 输入 print('monkey king is coding!')
请选择你想了解的 Python 运行方式(输入：r/s选择，输入 q 退出)：s
0. 使用你喜欢的编辑器拷贝本练习的代码, 保存为run.py
1. 打开终端，cd 到 run.py 保存的目录
2. 输入 python run.py
请选择你想了解的 Python 运行方式(输入：r/s选择，输入 q 退出)：q
[2/2]您已完成两种 Python 运行方式的学习

以下选项是对代码中TODO部分的多种实现，你能找出实现错误的选项吗？

while True:ret = input("请选择你想了解的 Python 运行方式(输入：r/s选择，输入 q 退出)：")if ret == 'r' or ret == 's':has_learn_repl = ret=='r'has_learn_source = ret=='s'desc = run.get(shoutcut_keys.get(ret))['desc']for i in range(0, len(desc)):print("{}. {}".format(i, desc[i]))elif ret != 'q':print("[错误] 不支持的运行方式")breakelse:pass