【Linux】实现一个简单的shell

傷城~ 2022-07-12 09:59 210阅读 0赞

## 1.shell原理 ##

shell就是运用程序替换的原理进行实现的。  
何为程序替换？  
假如操作系统正在执行某一个程序，然后我们利用程序替换函 数指定一个新的程序，让操作系统去执行我们新指定的程序。也就是这样一种情形下，我们fork一个进程，如果fork成功，子进程会和父进程执行相同的代码，而我们创建子进程是希望子进程执行指定的操作，所以需要执行exec族函数。  
何为程序替换函数？  
程序替换函数是一族函数，可以通过man命令进行查看。  
![这里写图片描述][SouthEast]

--------------------

## 2.模拟实现一个简单的shell ##

实现步骤：  
1）采用read函数读取标准输入写到显示器上的信息，并且返回读取到的字符个数，如果返回值大于0，说明有读取到字符，就将读到的字符串的最后加个字符串的结束符\\0;否则，结束此次循环。  
2）将读取到的字符串按照空格分成多个字符串，放进指针数组argv中，并在指针数组的最后加一个NULL。  
3）创建一个子进程，父进程等待子进程执行完程序，子进程执行程序替换函数，关于程序替换函数的选择：我们选择的是execvp函数（因为我们已经知道要执行的程序的文件名，参数也已经全部存储在argv指针数组中）。  
获得登录信息的关键函数：  
1）getpwuid（）  
![这里写图片描述][SouthEast 1]  
2）gethostname（）  
![这里写图片描述][SouthEast 2]  
3）getcwd（）函数  
![这里写图片描述][SouthEast 3]  
shell的基本功能：  
1）自动获取用户名，主机名，当前目录；  
2）可以实现连续按回车的情况；  
3）按错命令可以有删除的功能（就是）。

--------------------

## 3.代码实现： ##

//MyShell.c

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<unistd.h>
    #include<ctype.h>
    #include<pwd.h>
    #include<string.h>
    void GetLoginName()
    {
        struct passwd* pass;
        pass = getpwuid(getuid());
        printf("[%s@",pass->pw_name);
    }
    void GetHostName()
    {
        char name[128];
        gethostname(name,sizeof(name)-1);
        printf("%s",name);
    }
    void GetDir()
    {
        char pwd[128];
        getcwd(pwd,sizeof(pwd)-1);
        int len = strlen(pwd);
        char* p = pwd+len-1;
        while(*p != '/' && len--)
        {
            p--;
        }
        p++;
        printf(" %s]@",p);
    }
    int main()
    {
        while(1)
        {
            GetLoginName();
            GetHostName();
            GetDir();
            fflush(stdout);
            //读取字符串
            char buf[1024];
            int s = read(0,buf,1024);
            if(s > 0)//有读取到字符
            {
                int i = 0;
                for( i = 0; i < s; ++i)
                {
                    if(buf[i] == '\b' && i >= 1)
                    {
                    //    printf("debug:%d\n",i);
                        int j = 0;
                        for( j = i+1; j < s; ++j)
                        {
                            buf[j-2] = buf[j];
                        }
                        buf[s-2] = 0;
                        i-=1;
                    }
                    else if(buf[i] == '\b' && i == 0)
                    {
                    //    printf("debug:%d\n",i);
                        int j = 0;
                        for( j = 1; j < s; ++j)
                        {
                            buf[j-1] = buf[j];
                        }
                        buf[s-1] = 0;
                    //    i-=1;
                    }
                    else
                    {
                        continue;
                    }
                }
                buf[s] = 0;
            }
            else
            {
                continue;
            }
            //将读取到的字符串分成多个字符串
            char* start = buf;
            int i =1;
            char* MyArgv[10] = {
       0};
            MyArgv[0] = start;
            while(*start)
            {
                if(isspace(*start))
                {
                    *start = 0;
                    start++;
                    MyArgv[i++] = start;
                }
                else
                {
                    ++start;
                }
            }
            MyArgv[i-1] = NULL;
    
            //打印一下字符串信息
            int m = 0;
            for(m = 0; m <i-1;++m)
            {
                printf("debug:%s\n",MyArgv[m]);
            }
            //fork新的进程
            int  id = fork();
            if(id == 0)
            {
                //child,执行替换操作
                execvp(MyArgv[0],MyArgv);
                perror("error");
                exit(1);
            }
            else
            {
                printf("father\n");
                wait(NULL);
            }
        }
        return 0;
    }

//Makefile

MyShell:MyShell.c
        gcc -o MyShell MyShell.c
    .PHONY:clean
    clean:
        rm -f MyShell

## 4.代码运行结果展示： ##

![这里写图片描述][SouthEast 4]

--------------------

![这里写图片描述][SouthEast 5]

--------------------

![这里写图片描述][SouthEast 6]

[SouthEast]: /images/20220710/45a9636b0f4e45a3a3a5168c59fab2cb.png
[SouthEast 1]: /images/20220710/3ea4bf7cd67b486fb8004c323f963e16.png
[SouthEast 2]: /images/20220710/c3448816e4c74b0f9f59343bb6ea1130.png
[SouthEast 3]: /images/20220710/a24edf08e34645aaa78e004c354dfdb7.png
[SouthEast 4]: /images/20220710/883c6babffde4e86b293b35266576910.png
[SouthEast 5]: /images/20220710/7ad5ddbd5a564c06941ea52d4f510df9.png
[SouthEast 6]: /images/20220710/88f1a54742d7487780d5e2ebbba08840.png