暑期留校第二周，渐渐进入状态，学习了进程控制后做了这个小项目
完成的需求
- 屏蔽一些信号（如ctrl + c 不能终止）
- 界面美观
- 实现 tab补全 （提示:使用readline库）
- 实现内置命令history
- 实现光标的移动
- 实现 管道（也就是 | ）
- 实现 输入输出重定向(< > >>)
- 实现 后台运行（ &）
- 实现 内建命令（cd ）
- 在任意地方都可以运行你的shell
部分需求实现方法
- 只需要在主函数中加入此函数，便可屏蔽一些信号，防止Ctrl + c 退出 myshell 程序
signal(SIGINT,SIG_IGN);
- 界面，选择了一种配色后，通过定义宏函数来实现界面的简单优化
#define PRINT_BULE(s) printf("\033[0;34m%s\033[0;39m",s);
- 通过调用readline动态链接库，实现了 tab 键自动补全、上下键寻找命令和光标移动
下载动态链接库：
sudo apt-get install libreadline6-dev
在程序中加入其头文件：
#include<readline/readline.h>
在获取用户输入的函数中实现：
//实现输入时代码补全
char * str = readline("");
//添加到历史，实现上下键寻找命令
add_history(str);
strcpy(buf,str);
buf[strlen(buf)] = '\n';
- cd 命令
void cd_fun(char *arg[],int count){ //arg[]是已经解析过的命令，count是命令数目
getcwd(cd_pathname,100); //获取当前目录
if((count == 1) || strcmp(arg[1],"~") == 0){
strcpy(start_pathname,cd_pathname); //将当前目录复制为上一级工作目录
chdir(HOME);//切换到已经宏定义的家目录
}
else if(strcmp(arg[1],"-") == 0){ //返回上次的工作目录
printf("%s\n",start_pathname); //打印上一级工作目录
chdir(start_pathname);
strcpy(start_pathname,cd_pathname);
}
else{//切换至下一级目录
strcpy(start_pathname,cd_pathname);
chdir(arg[1]);
}
}
- 需要了解的两个函数：
#include <unistd.h>
int dup(int fd);
int dup2(int fd, int fd 2);
dup:复制参数oldf所指的文件描述符,返回一个新的描述符，这个描述一定是当前可用文件描述符 中的最小值,若失败，返回-1.
dup2:可以用参数 fd2 指定新文件描述符的数值。若参数 fd2 已经被程序使用，则系统就会将 fd2 所指的文件关闭，若 fd2 等于 fd1 ，则返回 fd2 ,而不关闭 fd2 所指的文件。成功返回新的文件描述符,失败返回-1.
文件描述符：
标准输入 : 0
标准输出 : 1
标准错误输出 : 2
- 在任何地方都能运行自己的myshell:
cp myshell /bin
三.代码实现
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
#include<fcntl.h>
#include<sys/stat.h>
#include<dirent.h>
#include<readline/readline.h>
#include<readline/history.h>
#include<pwd.h>
#define normal 0 //一般命令
#define out_redirect 1 //输出重定向
#define in_redirect 2 //输入重定向(会覆盖)
#define out_add_redirect 4 //输出重定向(追加)
#define in_add_redirect 5 //输入重定向(追加)
#define have_pipe 3 //命令中有管道
//#define FILE_NAME "/temp/youdonotknowf" //文件
#define HOME "/home/zzy" //起始目录
//颜色
#define PRINT_BULE(s) printf("\033[0;34m%s\033[0;39m",s);
void print_prompt(); //打印提示符
void get_input(char *); //得到输入命令
void explain_input(char *,int *,char a[][256]); //对输入命令进行解析
void do_cmd(int,char a[][256]); //执行命令
int find_command(char *); //查找命令中的可执行程序
void cd_fun(char *arg[],int count); //cd命令实现
char start_pathname[PATH_MAX] = HOME; //最开始起始目录家目录
char cd_pathname[PATH_MAX]; //当前目录
int main(int argc,char **argv){
signal(SIGINT,SIG_IGN); //防止Ctrl + c 退出程序
int i;
int argcount = 0; //命令个数
char arglist[100][256]; //存储命令
char *buf = NULL;
buf = (char *)malloc(256);
if(buf == NULL){
perror("malloc failed");
exit(-1);
}
while(1){
memset(buf,0,256); //将buf指向的空间清零
print_prompt(); //打印提示符
get_input(buf); //接收输入命令
if(strcmp(buf,"exit\n") == 0 || strcmp("logout\n",buf) == 0)
break; //输入exit时，退出本程序
if(strcmp(buf,"\n") == 0)
continue; //输入回车，重新循环
for(i = 0;i < 100;i++){ //初始化
arglist[i][0] = '\0';
}
argcount = 0; //命令个数
explain_input(buf,&argcount,arglist); //对输入命令进行解析
do_cmd(argcount,arglist); //执行命令
}
if(buf == NULL){ //释放内存
free(buf);
buf = NULL;
}
exit(0);
}
//打印提示符
void print_prompt(){
//printf("[myshell]zzy@zzy:");
int uid;
struct passwd *data;
char name[500];
char pathname[500];
uid = getuid(); //获取用户id
data = getpwuid(uid); //获取用户信息
PRINT_BULE(data->pw_name);
PRINT_BULE("@");
gethostname(name,500);
PRINT_BULE(name);
PRINT_BULE(":");
getcwd(pathname,500);
if(strncmp(pathname,start_pathname,9) != 0){ // 判断是不是家目录自(定义的)
printf("%s",pathname);
return;
}
//对路径进行处理，显示路径
int len = strlen(pathname);
int i,j,a = 0;
char pathname_t[500];
for(i = 0;i < len;i++){
if(pathname[i] == '/'){
a++;
}
if(a == 3){
break;
}
}
for(j = i;j < len;j++){
pathname_t[j-i] = pathname[j];
}
pathname_t[len-i] = '\0';
strcpy(pathname,"~");
strcat(pathname,pathname_t);
PRINT_BULE(pathname);
if(uid == 0){
PRINT_BULE("#");
}
else{
PRINT_BULE("$");
}
PRINT_BULE(" ");
return;
}
void get_input(char *buf){ // 获取用户输入
//实现输入时代码补全
char * str = readline("");
//添加到历史，实现上下键寻找命令
add_history(str);
strcpy(buf,str);
buf[strlen(buf)] = '\n';
/*常规获取输入（但没有代码补全，上下键切换命令等功能）
int len = 0;
int ch;
ch = getchar();
while(len < 256 && ch != '\n'){ //直到输入‘\n’时停止
buf[len++] = ch;
ch = getchar();
}
//printf("%s",buf);
if(len == 256){ //输入命令过长
printf("Command is too long!\n");
exit(-1);
}
buf[len] = '\n'; if((dp = opendir(path[i])) == NULL)
printf("Can not open /bin!\n");
while((dirp = readdir(dp)) != NULL){
if(strcmp(dirp->d_name,command) == 0){
closedir(dp);
len++;
buf[len] = '\0';*/
}
//解析 buf 中存的命令，将结果存入 arglist 中，命令以回车符号 \n 做结尾
//若输入命令为 "ls -l /tmp" 则arglist[0],arglist[1],arglist[2]分别为 ls -l 和 /tmp
void explain_input(char *buf,int *argcount,char arglist[100][256]){
char *p = buf;
char *q = buf;
int number = 0;
while(1){
if(p[0] == '\n')
break;
if(p[0] == ' '){ //跳过空格寻找第一个命令字符
p++;
}
else{
q = p;
number = 0;
while((q[0] != ' ') && (q[0] != '\n')){
number++;
q++;
}
strncpy(arglist[*argcount],p,number+1); //存储多个命令
arglist[*argcount][number] = '\0';
*argcount = *argcount + 1;
p = q;
}
}
}
//查找命令中的可执行程序
int find_command(char *command){
DIR *dp;
struct dirent *dirp;
char *path[] = {"./","/bin","/usr/bin",NULL};
//使得当前目录下的程序可以运行
if(strncmp(command,"./",2) == 0)
command = command + 2;
//分别在当前目录，/bin，和/usr/bin目录查找要执行的程序
int i = 0;
while(path[i] != NULL){
if((dp = opendir(path[i])) == NULL)
printf("Can not open /bin!\n");
while((dirp = readdir(dp)) != NULL){
if(strcmp(dirp->d_name,command) == 0){
closedir(dp);
return 1;
}
}
closedir(dp);
i++; //在path的其他目录寻找可执行程序或命令
}
return 0;
}
void cd_fun(char *arg[],int count){ //arg[]是已经解析过的命令，count是命令数目
getcwd(cd_pathname,100); //获取当前目录
if((count == 1) || strcmp(arg[1],"~") == 0){
strcpy(start_pathname,cd_pathname); //将当前目录复制为上一级工作目录
chdir(HOME);//切换到已经宏定义的家目录
}
else if(strcmp(arg[1],"-") == 0){ //返回上次的工作目录
printf("%s\n",start_pathname); //打印上一级工作目录
chdir(start_pathname);
strcpy(start_pathname,cd_pathname);
}
else{//切换至下一级目录
strcpy(start_pathname,cd_pathname);
chdir(arg[1]);
}
}
//执行命令
void do_cmd(int argcount,char arglist[100][256]){
int flag = 0;
int how = 0; //指示指令知否含有> ,< ,| ,
int background = 0; //标识命令中是否有后台运行标识符&
int status;
int i,fd;
char *arg[argcount+1];
char *argnext[argcount+1];
char *file; //文件名
pid_t pid;
for(i = 0;i < argcount;i++){ //取出命令
arg[i] = (char *)arglist[i];
}
//ls 着色
if(strcmp(arg[0],"ls") == 0){
arg[argcount] = "--color=auto";
arg[argcount+1] = NULL;
}
else
arg[argcount] = NULL;
if(strcmp(arg[0],"cd") == 0){ //cd命令
cd_fun(arg,argcount);
}
for(i = 0;i < argcount;i++){ //查看是否存在后台运行符
if(strncmp(arg[i],"&",1) == 0){
if(i == argcount-1){
background = 1;
arg[argcount-1] = NULL;
break;
}
else{
printf("wrong command!\n");
return;
}
}
}
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){ //查询是否存在重定向和管道符
if(strcmp(arg[i],">") == 0){
flag++;
how = out_redirect;
if(arg[i+1] == NULL)
flag++;
}
if(strcmp(arg[i],">>") == 0){
flag++;
how = out_add_redirect;
if(arg[i+1] == NULL)
flag++;
}
if(strcmp(arg[i],"<") == 0){
flag++;
how = in_redirect;
if(i == 0){
flag++;
}
}
if(strcmp(arg[i],"<<") == 0){
flag++;
how = in_add_redirect;
if(i == 0)
flag++;
}
if(strcmp(arg[i],"|") == 0){
flag++;
how = have_pipe;
if(arg[i+1] == NULL){
flag++;
}
if(i == 0)
flag++;
}
}
//flag大于1，说明命令中含有多个>,<,|，不支持,或者格式错误，如"ls -l /tmp >"
if(flag > 1){
printf("wrong command!\n");
return;
}
if(how == out_redirect){ //命令只含有一个输出重定向符号 ">"
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){
if(strcmp(arg[i],">") == 0){
file = arg[i+1];
arg[i] = NULL;
}
}
}
if(how == in_redirect){ //命令只含有一个输入重定向符号 "<"
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){
if(strcmp(arg[i],"<") == 0){
file = arg[i+1];
arg[i] = NULL;
}
}
}
if(how == out_add_redirect){//命令只含有一个追加输入重定向符号 ">"
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){
if(strcmp(arg[i],">>") == 0){
file = arg[i+1];
arg[i] = NULL;
}
}
}
if(how == in_add_redirect){//命令只含有一个追加输入重定向符号 "<<"
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){
if(strcmp(arg[i],"<<") == 0){
file = arg[i+1];
arg[i] = NULL;
}
}
}
if(how == have_pipe){ // 命令行只含有一个管道符号
for(i = 0;arg[i] != NULL;i++){ //将管道后面的部分存入argnext中，管道后面部分也是一个可执行的shell命令
if(strcmp(arg[i],"|") == 0){
arg[i] = NULL;
int j;
/* for(int s = i+1;arg[s] != NULL;s++) */
/* printf("\n--%s--\n",arg[s]); */
for(j = i+1;arg[i] != NULL;j++){
argnext[j-i-1] = arg[j];
}
argnext[0] = arg[i+1];
argnext[j-i-1] = arg[j];
argnext[1] = NULL;
break;
}
}
/* for(int s = 0;argnext[s] != NULL;s++) */
/* printf("\n++%s++\n",argnext[s]); */
}
//创建一个进程
if((pid = fork()) < 0){
printf("fork error!\n");
return;
}
switch(how){
case 0:
//pid == 0说明是子进程,在程序中执行输入命令
//输入命令不含>,<,和|
if(pid == 0){
if(!(find_command(arg[0]))){
if(strcmp(arg[0],"cd") == 0)
exit(0);
printf("%s command not found!\n",arg[0]);
exit(0);
}
execvp(arg[0],arg); //执行命令行中的命令
exit(0);
}
break;
case 1:
//case 5:
//输入命令含有输入重定向符>
if(pid == 0){
if(!(find_command(arg[0]))){
printf("%s command not found!\n",arg[0]);
exit(0);
}
fd = open(file,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0644);
dup2(fd,1);
execvp(arg[0],arg);
exit(0);
}
break;
case 2:
//输入命令含有输出重定向符<
if(pid == 0){
if(!(find_command(arg[0]))){
printf("%s command not found!\n",arg[0]);
exit(0);
}
fd = open(file,O_RDONLY);
dup2(fd,0);
execvp(arg[0],arg);
exit(0);
}
break;
case 3:
//输入命令含有管道符|
if(pid == 0){
int pid2;
int status2;
int fd2;
if((pid2 = fork()) < 0){
printf("fork2 error!\n");
return;
}
else if (pid2 == 0){
if(!(find_command(arg[0]))){
printf("%s : command not fount!\n",arg[0]);
exit(0);
}
//这里一定要打开的是/tmp下的文件，不然管道符后面的命令无法找到文件！！！
fd2 = open("/tmp/youdonotknowf",O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC,0644);
dup2(fd2,1);
execvp(arg[0],arg);
exit(0);
}
if(waitpid(pid2,&status2,0) == -1){
printf("wait for child process error!\n");
//exit(0);
}
if( !(find_command(argnext[0])) ){
printf("%s : command not found!\n",argnext[0]);
exit(0);
}
fd2 = open("/tmp/youdonotknowf",O_RDONLY);
dup2(fd2,0);
execvp(argnext[0],argnext);
if(remove("/tmp/youdonotknowf"))
printf("remove error!\n");
exit(0);
}
break;
case 4:
//追加输出重定向
if(pid == 0){
if(pid == 0){
if(!(find_command(arg[0]))){
printf("%s : command not found\n",arg[0]);
exit(0);
}
fd = open(file,O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND);
dup2(fd,1);
execvp(arg[0],arg);
exit(0);
}
break;
}
default:
break;
}
//命令中有&,则标识后台执行，父进程直接返回，不等待子进程结束
if(background == 1){
printf("[process id %d]",pid);
return;
}
//父进程等待子进程结束
if(waitpid(pid,&status,0) == -1){
printf("wait for child process error!\n");
}
}