LINUX SHELL 設計實現
沒啥可說的，直接貼原碼：
LINUX的作業。嘿。
設計并實現一個Linux下的的交互式shell命令解釋器：MyShell；以模擬unix/linux系統下的完善的bash shell的功能。不需要具備非常完備的shell功能。主要有如下功能：
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->初始化環境，主要是默認搜索路徑、history循環數組、作業列表
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->打印命令提示符；
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->接受、識別和分析命令提示符后輸入的命令行，并創建子程序，在子程序中將其轉換為相對的系統調用以調用內核功能實現任務；
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->能實現內部命令，包括：exit（退出shell）、history、cd、jobs、bg、fg。
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->能夠執行外部命令，并到搜索路徑中去查找外部命令對應的執行文件；命令均可帶參數；
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->支持&、|、<、>四個特殊字符及其所代表的功能；
<!--[if !supportLists]-->l <!--[endif]-->支持前、后臺作業控制，包括fg/bg/jobs以及ctrl+c/ctrl+z（掛起、中止和繼續運行）。
#include <stdio.h>include <unistd.h>
include <stdlib.h>
include <sys/wait.h>
include <string.h>
include <signal.h>
include <sys/types.h>
include<unistd.h>
include<stdio.h>
include<stdlib.h>
include<fcntl.h>
include<string.h>
include <errno.h>
define MAXLEN 128 //命令最大長度
define HIS_LEN 10 //歷史記錄最大長度
typedef struct history //歷史記錄結點
{
int i; int start; int end; char cmd[HIS_LEN][MAXLEN];} history;
typedef struct node{ //作業鏈表結點
pid_t pid; char cmd[100]; char state[10]; struct node *next;}node;
/**聲明全局變量*/
node head,end; //jobs 鏈表
history his; //history 隊列
char buf[MAXLEN]; //保存輸入命令
char *path[10]; //保存多個環境變量.--pATH
char path_cmd[50]; //保存輸入命令的絕對路
int path_sum; //PATH環境變量個數。
char work_path[100]; //保存當前工作路徑
int jobs_count=0; //當前工作數量
pid_t pid; //子進程PID
char *argv[10]; //根據空格分解命令的字符指針數組
int cmd_count=0; //歷史記錄個數
int stop_flag=0;
//-------------------------------------聲明函數----------------------------------------
void print_work_path(); // 打印SHELL 提示符
void print_string(char ); // 打印字符串 int read_commands(char ); // 讀取命令
void init_envi(); // 初始化環境
void analyse_cmd(char**); // 分析命令，并根據空格分解之
int cmd_addpath(char *); // 補全命令
void my_cd(char* ); // CD 命令
void my_history(char *); // HISTORY 命令
void save_history(); // 保存輸入命令歷史
void my_jobs(); // JOBS查看
void my_fg(char ch,sigset_t son_set); // FG命令
void my_bg(char *); // BG命令
void add_node(int,char,char ); // 增加作業結點命令
void father_sig_hander(int ); // 父進程信號處理函數
void reDirect(char buf); // 管道重定向 char instru_divide(char ch); void aru_divide(char instru, char **ch);
//-----------------main-----------------
main (){
int is_bg; //后臺命令標記，后臺=0，否則為1。 init_envi(); //初始化環境 //-------------信號處理--------------- sigset_t son_set; //設置父進程信號處理函數 struct sigaction father_pact; father_pact.sa_handler=father_sig_hander; sigemptyset(&son_set); //設置子進程屏蔽信號集 sigaddset(&son_set,SIGTSTP); sigaddset(&son_set,SIGINT); //-------------接收命令--------------- while(1){ sigprocmask(SIG_BLOCK,&son_set,NULL); //pid=0; stop_flag=0; waitpid(-1,NULL,WNOHANG); //回收僵尸進程 signal(SIGINT,father_sig_hander); //為父進程安裝信號處理函數 sigaction(SIGTSTP,&father_pact,NULL); is_bg=0; print_work_path(); //打印命令提示符 if (!read_commands(buf)) //不處理空格等無用命令, 并去除命令前后空格！ continue; save_history(his); //保存命令歷史 int flag=cmd_match(buf); if(flag==1){//----------管道重定向相關---------
reDirect(buf); continue; } else if(flag==2){ is_bg=1; } analyse_cmd(argv);//解析命令，根據空格分開。 //----------------------------執行內部命令------------------------ if(!strcmp("exit",argv[0])&&argv[1]==NULL) { puts("goodbye!");exit(0);} else if(!strcmp("cd",argv[0])){ //------cd my_cd(argv[1]); continue; } else if(!strcmp("history",argv[0])){ //-------history my_history(argv[1]); continue; } else if(!strcmp("jobs",argv[0])){ //--------jobs my_jobs(); continue; } else if(!strcmp("fg",argv[0])){ //--------fg my_fg(argv[1],&son_set); continue; } else if(!strcmp("bg",argv[0])){ //--------bg my_bg(argv[1]); continue; } //------------根據pATH補全外部命令，包括當前路徑--------- if(cmd_addpath(argv[0])==0){ strcpy(path_cmd,argv[0]); //如果在PATH沒找到，把命令視為絕對路徑,直接執行！ // } //------------------執行外部命令------------------------ if((pid=fork())<0) perror("execute fail!!"); //-------------子進程-------------- else if(pid==0) { if(execv(path_cmd,argv)==-1) puts("cmd not found!!"); } //--------------父進程 ---------------- else { sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&son_set,NULL); if(is_bg==1) add_node(pid,argv[0],"running"); else{ waitpid(pid,NULL,0); } } }//while}
//-------------main 結束--------------------------
//--------------初始化環境-----------------------
void init_envi(){
FILE *fp; char ch,temp[100],*p; int i=0; his.end=his.start=0; jobs_count=0; stop_flag=0; head=end=NULL; if((fp=fopen("./test_profile","r"))==0) { perror("init path failure!! exit!!"); exit(1); } while((ch=fgetc(fp))!=EOF) temp[i++]=ch; temp[i]=0; i=0; while(temp[i]&&temp[i]!='=') ++i; strcpy(temp,temp+i+1); char *delim = ":"; p=strtok(temp, delim); path[0]=(char *)malloc(strlen(p)+1); strcpy(path[0],p); i=1; while((p=strtok( NULL, delim))!=NULL) { path[i]=(char *)malloc(strlen(p)+1); strcpy(path[i],p); i++; } path_sum=i-1;}
//------------命令匹配--------------------------------------------------------
int cmd_match(char *buf){
char *ch; if(strchr( buf, '|')!=NULL||strchr( buf, '<')!=NULL||strchr( buf, '>')!=NULL) return 1; else if((ch=strchr( buf, '&'))!=NULL) { *ch=0 ; return 2;}}
//------------打印命令提示--------------------------------
void print_work_path() {
char * user = getlogin(); getcwd(work_path,sizeof(work_path)); printf("<"); print_string(user); printf("@ "); print_string(work_path); printf(">$");}
//------------讀取輸入命令------------------------
int read_commands(char * buf)
{
int i=0;char ch;//printf("%s",buf);
//gets(buf); ch=getchar(); if(ch=='\n') return 0; buf[i++]=ch; while((ch=getchar())!='\n') buf[i++]=ch; buf[i]=0;//puts(buf); i=0;
while(buf[i]==' '||buf[i]=='\t'&&buf[i]) ++i; if(buf[i]==0) return 0; else { i=0; while(buf[i]==' '||buf[i]=='\t') ++i;//去除前面空格 strcpy(buf,buf+i);// int j=strlen(buf)-1; // while(buf[j]==' '||buf[j]=='\t') j--; // buf[j+1]=0; //puts(buf); //printf("%d",strlen(buf)); return 1;
}}
//----------------------解析命令--------------------
void analyse_cmd(char **argv){
int i=1; char *delim = "' ','\t'"; argv[0]=strtok(buf, delim);//puts(argv[0]);
while((argv[i]=strtok( NULL, delim))!=NULL) i++; argv[i]=NULL;}
//---------------------補全命令-------------------
int cmd_addpath(char * argv){
int i=0; //char//puts("!!!!");
//printf("%d\n",path_sum); strcpy(path_cmd,work_path);//查找當前路徑并補全命令
strcat(path_cmd,"/"); strcat(path_cmd,argv);//puts(path_cmd);
if(!access(path_cmd,F_OK)) return 1; while(i<path_sum){ //查找pATH并補全命令 strcpy(path_cmd,path[i]); strcat(path_cmd,"/"); strcat(path_cmd,argv);//puts(path_cmd);
if(access(path_cmd,F_OK)==0) return 1; i++; } return 0;}
//---------------常用函數--------------
void print_string(char *p){
printf("%s",p);}
//---------------內部命令--------------------------------------------
//------------save history------------------
void save_history(){
cmd_count++; his.start%=HIS_LEN; his.end%=HIS_LEN; strcpy(his.cmd[his.end++],buf); if((his.end)%HIS_LEN==his.start) his.start++;}
//---------------------cd-------------------------
void my_cd(char * para){
if(para==NULL) chdir("/root"); else if(para!=NULL&&chdir(para)==-1) perror("dir not exist!!n");}
//----------------------history----------------------------
void my_history(char * argv) {
int i=0,len,j; if(cmd_count<HIS_LEN) len=cmd_count; else len=HIS_LEN; j=len; if(argv==NULL){ for(i=his.start;i<his.start+len;i++) printf("%d \t%s\n",j--,his.cmd[i%HIS_LEN]); }}
//--------------------作業控制相關-------------------------------
void my_jobs()
{ int i=1;
if(head==NULL) {printf("no jobs!!\n");return;} node *p=head; while(p->next!=NULL) { printf("[%d]- %d %s \t%s\n",i++,p->pid,p->state,p->cmd); p=p->next; } printf("[%d]+ %d %s \t%s\n",i,p->pid,p->state,p->cmd);}
//-------------------------fg-----------------------
void my_fg(char ch,sigset_t son_set){
sigprocmask(SIG_UNBLOCK,son_set,NULL); if(head==NULL){ //無作業 printf("no job!!\n"); return; } if(ch==NULL){ // puts("para missing!"); } else { //作業放到前臺運行 int i=atoi(ch),j=1; node *p=head,*q;if(i>2){ while(p->next!=NULL&&j<i-1) { p=p->next; j++;}
if(p->next==NULL) { printf("no such job!!\n"); return; } }else { if(i==2&&p->next==NULL) {printf("no such job!!\n");return;} } if(i==1){ if(head==end){ //printf("only one!\n"); p=head; pid=p->pid;printf("%d\t\t%s\n",pid,p->cmd); free(p); head=end=NULL; }else{ //printf("i==1!\n");
q=p->next; pid=head->pid;printf("%d\t\t%s\n",pid,head->cmd); free(head); head=q;} }
else{//printf("other\n"); q=p->next; pid=q->pid; p->next=q->next; if(q->next==NULL) end=p;//如果是最后一個結點 printf("%d\t\t%s\n",pid,q->cmd); free(q); } jobs_count--; kill(pid,SIGCONT); waitpid(pid,NULL,0); }}
//-------------------------bg---------------------
void my_bg(char *ch){
if(head==NULL){ //無作業 printf("no job!!\n"); return; } else if(ch==NULL){ //把作業放到后臺 puts("para missing!"); } else{ //根據作業號放至后臺運行。 int i=atoi(ch),j=1; node *p=head; while(p->next!=NULL&&j++<i) p=p->next; if(p==NULL) { printf("no such job!!\n"); return; } pid=p->pid; kill (pid,SIGCONT); strcpy(p->state,"running"); }}
//--------------------往作業鏈表增加結點------------------
void add_node(int pid,char argv,char state)
{
node *p; jobs_count++; p=(node *)malloc(sizeof(node)); p->pid=pid; if (stop_flag==0) strcat(argv," &"); strcpy(p->cmd,argv); strcpy(p->state,state); p->next=NULL; printf("[%d] %d %s %s\n",jobs_count,p->pid,p->state,p->cmd); if(head==NULL){ head=p;end=p; }else { end->next=p; end=end->next; }}
//-------------信號處理函數-------------------------------------------
void father_sig_hander(int p){
if(p==SIGINT) { kill(pid,SIGTERM); } else if(p==SIGTSTP) { stop_flag=1;//printf("%d\n",pid);
kill(pid,SIGSTOP); add_node(pid,strrchr(path_cmd,'/')+1,"stop"); }}
//--------------------管道重定向----------------------------//
//-------------找出管道符位置并返回-------------------------/ char instru_divide(char ch){ char argu1, argu2; char token[] = {"<",">","|"}; int i = 0, len; len = strlen(ch); for(;i<3;i++){ argu1 = strtok(ch,token[i]); if(strlen(argu1)<len){ break; } else{ continue; } } return token[i]; }
//---------------求取execvp函數第二個參數-------------/ void aru_divide(char instru, char **ch){ int i = 0; ch[i] = strtok(instru," "); while(ch[i]&&i<8){ i++; ch[i] = strtok(NULL," "); } ch[i] = (char )0;//最后一個參數后面指針賦值NULL }
void reDirect(char str){ char instru1 , instru2 , token , ch[50]; int pipe_fd[2]; int fid; strcpy(ch,str); token = instru_divide(str);//token 為管道符 |、 >、或 < instru1 = strtok(str,token);//處理前管道符前一個命令 instru2 = strstr(ch,token)+1;//處理前管道符后一個命令 char prog1[8],prog2[8];//定義指針數組存儲execvp函數第二個參數 aru_divide(instru1,prog1); aru_divide(instru2,prog2); pid_t pid[2]; if(strcmp(token,"|")==0){ if(pipe(pipe_fd) < 0){ perror ("pipe failed"); exit (errno);
}pid[0] = fork(); if(pid[0]<0){ perror("fork error"); exit(1); } else if(pid[0]==0){ close(pipe_fd[0]); dup2(pipe_fd[1], 1); close(pipe_fd[1]); execvp(prog1[0], prog1); } else{ pid[1] = fork(); if(pid[1]<0){ perror("fork error"); exit(1); } else if(pid[1]==0){ close(pipe_fd[1]); dup2(pipe_fd[0],0); close(pipe_fd[0]); if(execvp(prog2[0], prog2)){ close(pipe_fd[0]); close(pipe_fd[1]); return; } } close(pipe_fd[0]); close(pipe_fd[1]); waitpid(pid[0],NULL,0); waitpid(pid[1],NULL,0); } return; }if(strcmp(token,">")==0){ if((fid = open(prog2[0],O_CREAT|O_RDWR|O_TRUNC))==-1){ perror("open error"); exit(1); } pid[0] = fork(); if(pid[0]<0){ perror("fork error"); exit(1); } else if(pid[0]==0){ dup2(fid,1); close(fid); execvp(prog1[0], prog1); } else{ waitpid(pid[0],NULL,0); } return; } if(strcmp(token,"<")==0){ if(access(prog2[0],F_OK)){ perror("file not found"); exit(1); } pid[0] = fork(); if(pid[0]<0){ perror("fork error"); exit(1); } else if(pid[0]==0){ fid = open(prog2[0],O_RDWR); dup2(fid,0); close(fid); if(execvp(prog1[0], prog1)){ puts("rwewrw"); } } else{ waitpid(pid[0],NULL,0); } return; } }</pre>