一 分析
要实现一个shell，需包含3个步骤
1）读入指令
2）指令解析
3）执行指令
1 从键盘读入指令
从键盘读入指令的几个要点：
1）调用getc函数等待并获取用户键盘输入。
2）每一行命令的结束符为'\n'，getsline函数就是通过这个结束符来判断用户是否完成指令的输入。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h> int main()
{
char* cmdLine = (char*)malloc(sizeof(char)*);
char* prompt = "print your cmd >";
int i; while()
{ i = NextCmd(prompt,cmdLine);
if(i != )
{
return i;
}
else
{
printf("you print a cmd: %s \n",cmdLine);
}
}
free(cmdLine);
return ;
} int NextCmd(char* prompt,char* cmdLine)
{
int i;
printf("%s",prompt);
i = GetsLine(cmdLine);
if(i != )
{
return i;
}
else
{
return ;
}
} int GetsLine(char* result)
{
int word; while()
{
word = getc(stdin);
if(word != '\n')
{
*result = word;
result ++;
}
else
{
*result = '\0';
return ;
}
}
}
输出：
print your cmd >asd
you print a cmd: asd
print your cmd >a
you print a cmd: a
print your cmd >
在上面的代码中我们从键盘上获得用户的指令输入，然后再直接打印出来。在GetsLine()函数执行getc()，等待用户输入并开始记录，直到用户输入回车后返回，返回前添加'\0'字符表示整条指令结束。在NextCmd()中输出提示符“print your cmd >”，执行GetsLine获得用户输入的整条指令并返回。最后在主函数中打印用户的输入。
2 指令解析
指令解析的几个要点：
1）支持的指令格式【指令】 【参数1】 【参数2】。。。【参数n】
2）指令与参数间，参数与参数间均以空格隔开，一条完整的指令以'\0'结尾。
3）因为使用函数execvp来执行指令（在后面会讲到），所以需要将解析的指令存入指针数组char* argList[]中，结尾处为NULL。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> int main()
{
char* argList[];
char* cmdLine = "abc -a -b -c";
int i;
for(i = ;i<;i++)
{
argList[i] = (char*)malloc(sizeof(char)*);
memset(argList[i],'\0',sizeof(char)*);
} CmdToArg(cmdLine,argList); for(i = ;i<;i++)
{
printf("get:%s\n",argList[i]);
} for(i = ;i<;i++)
{
free(argList[i]);
}
return ; } int CmdToArg(char* cmdLine,char* argList[])
{
char aChar;
char* pChar;
int i = ;
pChar = argList[];
while()
{
aChar = *cmdLine;
cmdLine++;
if(aChar == ' ')
{
*pChar = '\0';
i++;
pChar = argList[i];
}
else if(aChar == '\0')
{
*pChar = '\0';
i++;
argList[i] = ;
return ;
}
else
{
*pChar = aChar;
pChar++;
}
} }
上述代码中，使用CmdToArg()函数，将cmdLine中的字符以空格符为间断符号解析，并存入一个argList中，且在argList的末尾处添加‘0’字符，表明一行指令的结束。
3 执行指令
我们使用execvp()函数来启动另一个程序，这里有几点需要注意：
1）新的程序会覆盖原程序，导致新程序结束时原本的shell也结束了，所以需要使用fork()函数来新建一个进程来打开新的程序。
2）fork()函数的返回值可以判断当前进程是父进程还是子进程。
3）在父进程中使用wait()函数来等待新进程结束
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> int main()
{
char* arglist[];
int i; arglist[] = "ls";
arglist[] = "-l";
arglist[] = ; i = fork();
if(i==)
{
printf("I'm the new process.ready for cmd ls\n");
execvp("ls",arglist);
}
else
{
wait(NULL);
printf("I'm the old process\n");
}
}
在上面的代码中，我们使用fork()函数创建了一个新的进程，并在新进程中使用execvp()函数来启动新的程序，并在父进程中使用wait()函数来等待子进程结束。输出如下：
lqx@lqx-virtual-machine:~/bin/UnixPrograme/$ ./a.out
I'm the new process.ready for cmd ls
total
-rwxrwxr-x lqx lqx -- : a.out
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : execute.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : psh2.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : smsh1.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : smsh.h
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : splitline.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : test.c
-rwxrwxr-x lqx lqx -- : testline
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : testline.c
I'm the old process
4 整合
在前面，我们分别实现了：
1）从用户终端获得用户的指令输入
2）将一行指令解析为指定格式
3）创建子进程来执行用户的指令
现在就将以上3各部分整合到一起，实现一个基本的shell。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h> int main()
{
char* cmdLine = (char*)malloc(sizeof(char)*);
char* prompt = "print your cmd >";
int i;
char* argList[];
for(i = ;i<;i++)
{
argList[i] = (char*)malloc(sizeof(char)*);
memset(argList[i],'\0',sizeof(char)*);
}
while()
{ i = NextCmd(prompt,cmdLine);
if(i != )
{
return i;
}
else
{
CmdToArg(cmdLine,argList);
i = fork();
if(i==)
{
execvp(argList[],argList);
exit();
}
else
{
wait(NULL);
}
}
}
free(cmdLine);
for(i = ;i<;i++)
{
free(argList[i]);
}
return ;
} int NextCmd(char* prompt,char* cmdLine)
{
int i;
printf("%s",prompt);
i = GetsLine(cmdLine);
if(i != )
{
return i;
}
else
{
return ;
}
} int GetsLine(char* result)
{
int word; while()
{
word = getc(stdin);
if(word != '\n')
{
*result = word;
result ++;
}
else
{
*result = '\0';
return ;
}
}
} int CmdToArg(char* cmdLine,char* argList[])
{
char aChar;
char* pChar;
int i = ;
pChar = argList[];
while()
{
aChar = *cmdLine;
cmdLine++;
if(aChar == ' ')
{
*pChar = '\0';
i++;
pChar = argList[i];
}
else if(aChar == '\0')
{
*pChar = '\0';
i++;
argList[i] = ;
return ;
}
else
{
*pChar = aChar;
pChar++;
}
} }
测试一下：
print your cmd >ls -l
total
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : \
-rwxrwxr-x lqx lqx -- : a.out
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : execute.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : psh2.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : smsh1.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : smsh.h
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : splitline.c
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : test.c
-rwxrwxr-x lqx lqx -- : testline
-rw-rw-r-- lqx lqx -- : testline.c
以上，我们实现了一个基本的shell，虽然还有很多不足之处，但是对shell的基本原理和功能都有了一些了解。