linux的shell代码

此代码实现了：

1、内部命令、外部命令、bg、fg、jobs、crtl+Z、后台&命令；

2、管道命令的鲁棒性不佳，在red hat9.0行的通，并且要用crtl+Z进行捕获，在fedora行不通；

3、输入输出重定向可以实现，但有点问题，执行重定向后,命令却是执行成功，但是终端会卡死，必须重新进入；

4、在绝对路径、相对路径以及当前目录下都可以运行可执行文件。

5、ctrl+C直接用SIG_IGN屏蔽了。

此代码参考了其他网上的代码，加上自己的代码整合而成。使之 功能更加齐全。

看到网上有的代码用到了编译原理的知识和flex文件，实在膜拜！此代码仅仅是本人linux课程的大作业代码。

#include<errno.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>#include<string.h>#include<limits.h>#include<sys/types.h>#include<sys/wait.h>#include<sys/stat.h>#include<fcntl.h>#include<dirent.h>#define NO_PIPE -1#define FD_READ 0#define FD_WRITE 1#define HISNUM 10#define BUFSIZE 512typedef struct ENV_HISTROY{int start;int end;char his_cmd[HISNUM][100];} ENV_HISTORY;//循环队列,用以存储历史输入命令typedef struct NODE{pid_t pid;char cmd[100];char state[10];struct NODE *link;}LIST;//jobs链表/****************************声明程序中用到的函数*****************************/int redirect(char *,int); /*重定向命令的处理函数*/int pipel(char *,int); /*管道命令的处理函数*/int get_line(int fd,char *buf); /*读取一行的函数*/int is_founded(); /*查找命令的函数*/void init_environ(); /*初始化环境变量的函数*/void getenviron(); /*初始化查找路径的函数*/void add_history(); /*记录history命令的函数*/void history_cmd(); /*显示history命令的函数*/void cd_cmd(); /*处理cd命令的函数*/void jobs_cmd(); /*处理jobs命令的函数*/void add_node(); /*向jobs命令的链表中增加节点函数*/void del_node(); /*向jobs命令的链表中删除节点函数*/void ctr_z(int); /*处理用户按下ctrl_z时的函数*/void bg_cmd(); /*处理bg命令的函数*/void fg_cmd(); /*处理fg命令的函数*/int exec(char *); /*判断文件是否为可执行文件*/ void setflag(); /********************************声明全局变量*********************************/char *envpath[10],buf[BUFSIZE],buf1[BUFSIZE],input[BUFSIZE];int sig_flag=0,sum=0,sig_z=0;pid_t pid1=0;ENV_HISTORY envhis;LIST *head,*end;main(){init_environ(); /*初始化环境变量，将查找路径至于envpath[]?,初始化history，和jobs的头尾指针*/while (1){char c,*arg[20],*temp,*temp1,*argv,exec_temp[512];int i=0,j=1,k=0,m=0,is_pr=0,is_bg=0,input_len=0,path,pid=0,status=0;/**************************** 设置signal信号 *****************************/struct sigaction action; action.sa_sigaction=del_node; sigfillset(&action.sa_mask); action.sa_flags=SA_SIGINFO; sigaction(SIGCHLD,&action,NULL); signal(SIGINT,SIG_IGN);signal(SIGTSTP,ctr_z);/**************************** 打印提示符 *****************************/if(printf("sunshine@%s>",get_current_dir_name())==EOF){fflush(stdout);continue;}fflush(stdout);/**************************** 获取用户输入 *****************************/memset(input,'/0',BUFSIZE);memset(buf,'/0',BUFSIZE);memset(buf1,'/0',BUFSIZE);memset(exec_temp,'/0',BUFSIZE);arg[0]=(char*)malloc(512);while ((c=getchar())==' ' || c=='/t'|| c==EOF); /*跳过空格等无用信息*/if (c=='/n')continue; /*输入为空时结束本次循环打印提示符*/while (c!='/n') {buf[i++]=c;c=getchar();}buf[i]='/0'; /*加上串结束符*/strcpy(input,buf); /*将命令从缓存拷贝到input中*/strcpy(arg[0],input);strcpy(exec_temp,(char*)get_current_dir_name()); if(strcmp((char *)get_current_dir_name(),"/")!=0)strcat(exec_temp,"/");temp=(char*)malloc(512);strcpy(temp,arg[0]);temp1=(char*)malloc(512);temp1=strtok(temp," ");while(temp1!=NULL){arg[j]=(char*)malloc(512);strcpy(arg[j],temp1);temp1=strtok(NULL," ");j++;}//printf("%d/n",j);/**************************** 解析指令 *****************************/for(k=0;k<=i;k++){if(arg[0][k]=='<'||arg[0][k]=='>'||arg[0][k]=='|'){if (arg[0][k]=='|'){pipel(arg[0],i);//printf("检测%c/n",input[i]);add_history(arg[0]);} else{redirect(arg[0],i);//printf("检测%c/n",input[i]);add_history(arg[0]);} is_pr=1; //将标志管道和重定向的设置为1break;} }if(is_pr==1){continue;}for(k=0;k<=i;k++){if(arg[1][k]=='&'&&arg[1][k+1]=='/0'){is_bg=1;arg[1][k]='/0';break;}}strcat(exec_temp,arg[1]);/********************** 内部命令的处理 ********************/if(strcmp("exit",arg[0])==0||strcmp("logout",arg[0])==0)/*exit命令，退出*/ {add_history(arg[0]);printf("Bye bye!/n");break;}/*pwd命令,显示当前路径*/else if(strcmp("pwd",arg[0])==0){add_history(arg[0]);if(NULL==getcwd(buf,BUFSIZE)){perror("getcwd error");}else{printf("%s/n",buf);}continue;}/*history命令，显示history数组中保存的历史命令*/else if(strcmp("history",arg[0])==0){history_cmd();add_history(arg[0]);continue;}/*history -c命令,删除所由history数组中保存的历史命令*/else if(strcmp("history",arg[1])==0&&strcmp("-c",arg[2])==0){envhis.start=0;envhis.end=0;add_history(arg[0]);continue;}/*cd命令，改变当前路径*/else if(strcmp("cd",arg[1])==0){cd_cmd(arg[2]);add_history(arg[0]);continue;}/*jobs命令，显示现有工作*/else if(strcmp("jobs",arg[1])==0){ add_history(arg[0]); jobs_cmd(); continue; }/*bg命令，将作业放到后台执行*/else if(strcmp("bg",arg[1])==0){ add_history(arg[0]); /*获取指定的作业号，作业号在%后*/ for (k=0;k<=i;k++) {if (arg[0][k]=='%')break;}k++;for (;k<=i;k++)buf[m++]=arg[0][k];buf[m]='/0';strcpy(arg[2],buf);/*将作业号保存arg[2]中*/printf("%s/n",arg[2]);bg_cmd(atoi(arg[2]));/*bg_cmd命令，将指定作业放到后台运行*/continue; }/*fg命令，将作业放到前台执行*/else if(strcmp("fg",arg[1])==0){ add_history(arg[0]); /*获取制定的作业号，作业号在%后*/for (k=0;k<=i;k++){if (arg[0][k]=='%')break;}k++;for (;k<=i;k++)buf[m++]=arg[0][k];buf[m]='/0';strcpy(arg[2],buf);/*将作业号保存在arg[1]中*/fg_cmd(atoi(arg[2]));/*fg_cmd命令，将指定作业放到后台运行*/continue; }/********************** 可执行命令 ***********************/else if(exec(exec_temp)==1){//printf("!!!!!!!!!!!!/n");add_history(arg[0]);if((pid=fork())==0){execl(exec_temp,exec_temp,NULL);}else if(pid>0){wait(NULL);}continue;}/********************** 外部命令 *************************/if(is_pr==0){if (is_founded(arg[1])==0){/*查找arg[0]中的命令是否存在*/printf("The command can not find!/n");for (i=0;i<j;i++)free (arg[i]);continue;}}/**************************** 执行命令 ******************************/add_history(arg[0]);if((pid=fork())==0){/*子进程*/ if(is_bg==1)/*若为后台命令，等待父进程增加节点*/ while(sig_flag==0){/*若sig_flag==0，等待父进程完成增加节点*/ /*等待父进程SIGUSR1信号，表示节点已加到链表*/ signal(SIGUSR1,setflag);/*收到信号，setflag函数将sig_flag置一 ，以跳出循环*/ } sig_flag=0;/*置零，为下一命令作准备*/if(j==2)execl(buf1,buf1,NULL);else if(j==3)execl(buf1,buf1,arg[2],NULL);else if(j==4)execl(buf1,buf1,arg[2],arg[3],NULL);else if(j==5)execl(buf1,buf1,arg[2],arg[3],arg[4],NULL); } else{/*父进程*/ pid1=pid;/*保存子进程进程号*/ if(is_bg==1){/*后台命令*/add_node(input,pid1);/*增加节点*/ //printf("测试增加节点%d,%s/n",pid1,input); kill(pid,SIGUSR1);/*向子进程发信号，表示节点已加进链表*/ pid1=0;/*pid1置零，为下一命令作准备*/ } if(is_bg==0) /*前台命令*/ waitpid(pid,&status,0);}if(is_bg==1) sleep(1);/*等待命令（如：ls &）输出后,再打印Shell提示符*/for(i=0;i<j;i++)free(arg[i]);}}/**************************** 主程序完 *****************************//**************************** 设置信号标志 *****************************/void setflag(){sig_flag=1;}/**************************** 重定向的处理 *****************************/int redirect(char *in,int len){char *argv[20],*filename[20];pid_t pid;int i,j,k,fd_in,fd_out,is_in=-1,is_out=-1,num=0;/*num存放重定向符号的出现次数*/int is_back=0,status=0;/*命令解析*//*argv[]用于存放命令和参数,filename用于存放重定向文件名,is_in, is_out分别是重定向输入标记和输出标记*/for (i=0,j=0,k=0;i<=len;i++) {if (in[i]==' '||in[i]=='/t'||in[i]=='/0'||in[i]=='<'||in[i]=='>') {if (in[i]=='>'||in[i]=='<') {if (num<3) {num++;if (in[i]=='<')is_in=num-1; /*存在重定向输入is_in置-1*/else is_out=num-1; /*存在重定向输出is_out置-1*/if (j>0 && num==1) {/*处理命令和重定向符号相连的问题*/buf[j++]='/0';argv[k]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(argv[k],buf);k++;j=0;/*为读取下一命令或参数作准备*/}} else {printf("Error command!/n");return 0;}}if (j==0)continue;else {buf[j++]='/0';if (num==0) { /*没有遇到重定向符号,字符串是参数或命令*/argv[k]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(argv[k],buf);k++;j=0;} else { /*遇到重定向符号，字符串是文件名*/filename[status]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(filename[status++],buf);j=0;}}} else { /*父进程*/if (in[i]=='&' && in[i+1]=='/0') { /*是否为后台命令*/is_back=1;continue;}buf[j++]=in[i];}}/*寻找命令文件*/argv[k]=(char *)malloc(sizeof(char));argv[k]=(char *)0;/*最后一参数置空,也可用'/0'*/if (is_founded(argv[0])==0) { /*查找命令文件*/printf("The command can not find!!/n");for (i=0;i<=k;i++)/*释放空间*/free(argv[i]);return 0;}/*命令的执行*/if ((pid=fork())==0) {if (is_out!=-1) { /*存在输出重定向*/if ((fd_out=open(filename[is_out],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1) {/*将文件描述符fd_out指向文件*/ printf("Can not open %s /n",filename[is_out]); return 0;}}if (is_in!=-1) { /*存在输入重定向*/if ((fd_in=open(filename[is_in],O_RDONLY,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1) /*将文件描述符fd_in指向文件*/ {printf("Can not open %s /n",filename[is_in]);return 0;}}if (is_out!=-1) {/*使用dup2函数将标准输出重定向到fd_out上， 将要输出到标准输出的内容，输出到fd_out所指向的文件--重定向*/if (dup2(fd_out,STDOUT_FILENO)==-1) {printf("Redirect standard out error!/n");exit(1);}}if (is_in!=-1) {/*使用dup2函数将标准输入重定向到fd_in上， 将原先从标准输入输入的内容，改为从fd_in所指向的文件输入--重定向*/if (dup2(fd_in,STDIN_FILENO)==-1) {printf("Redirect standard in error!/n");exit(1);}}execv(buf,argv);} else { /*父进程*/if (is_back==0)/*判断是否需要等待子进程的完成*/ waitpid(pid,&status,0);}/*释放空间*/for (i=0;i<=k;i++)free(argv[i]);if (is_out!=-1) {free(filename[is_out]);close(fd_out);}if (is_in!=-1) {free(filename[is_in]);close(fd_in);}return 0;}/**************************** 管道的处理 *****************************/int pipel(char *input,int len){char *argv[10][30],*filename[0];int i,j,k,is_bg=0;int yan_cmd=0,fd[10][1],pipe_in=-1,pipe_out=-1,flag=0;pid_t pid;/*命令解析*/for (i=0,j=0,k=0;i<=len;i++) {if(input[i]==' '||input[i]=='/t'||input[i]=='/0'||input[i]=='|' ||input[i]=='>'||input[i]=='/n') {if (input[i]=='|'||input[i]=='>') {if (input[i]=='>') flag=1;if (j>0) {buf[j++]='/0';argv[yan_cmd][k]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(argv[yan_cmd][k],buf);k++;}argv[yan_cmd][k]=(char *)0;yan_cmd++;k=0;j=0; /*为下一次作准备*/ }if (j==0)continue;else {buf[j++]='/0';if (flag==0) { /*flag=0,命令中不含重定向命令*/argv[yan_cmd][k]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(argv[yan_cmd][k],buf);k++;} else { /*flag=1,命令中包含重定向命令,重定向后为文件名*/filename[0]=(char *)malloc(sizeof(char)*j);strcpy(filename[0],buf);}}j=0; /*为下一次作准备*/ } else {if (input[i]=='&'&&input[i++]=='/0'){/*带后台符号的命令*/is_bg=1;continue;}buf[j++]=input[i];}}argv[yan_cmd][k++]=(char *)0;/*最后一参数置空*/for (i=0;i<=10;i++) { /*初始化文件描述符*/fd[i][FD_READ]=NO_PIPE;fd[i][FD_WRITE]=NO_PIPE;}for (i=0;i<yan_cmd;i++) { /*联结命令和管道*/if (pipe(fd[i])==-1) {printf("Can not open pipe!/n");return 0;}}/*寻找命令文件,执行命令*/for (i=0;i<=yan_cmd;i++) {if (is_founded(argv[i][0])==0) {printf("Can not found the command!/n");break;}/*将pipe_in指向到管道的读端,不考虑第一条命令*/if (i!=0)pipe_in=fd[i-1][FD_READ];else pipe_in=NO_PIPE;/*第一条命令*//*将pipe_out指向到管道的写端,不考虑最后一条命令*/if (i!=yan_cmd)pipe_out=fd[i][FD_WRITE];else if (flag==1) {/*包含重定向命令*//*将pipe_out指向到文件*/if ((pipe_out=open(filename[0],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1) { printf ("Can not open %s /n",filename[0]); break;}} else pipe_out=NO_PIPE; /*最后一条命令*/if ((pid=fork())<0) {printf("Fork failed!/n");return 0;}if (pid==0) { /*父进程*/if (pipe_in==NO_PIPE)close(pipe_in);if (pipe_out==NO_PIPE)close(pipe_out);if (pipe_out!=NO_PIPE) {/*将标准输出重定向到管道的写端,将该子进程的输出变为写入管道了*/dup2(pipe_out,1);close(pipe_out);}if (pipe_in!=NO_PIPE) {/*将标准输入重定向到管道的读端,让管道的数据可以被读到*/dup2(pipe_in,0);close(pipe_in);}execv(buf,argv[i]);/*调用execv()*/ } else {if (is_bg==0)waitpid(pid,NULL,0);close(pipe_in);close(pipe_out);}}return 0;}/**************************** 初始化函数 *****************************//*初始化函数*/int get_line(int fd,char *buf)/*按行读取,注意区别函数中的getline*/{int i=0;char ch;while (read(fd,&ch,1)) {buf[i++]=ch;if (ch=='/n') {buf[i-1]='/0';return i;}}return i;}int exec(char *route){struct stat statbuf; int stream; /* open a file for update */ if((stream=open(route,O_RDONLY))==-1) { //printf("%s/n",route);return 0; } /* get information about the file */ fstat(stream,&statbuf); close(stream); //printf("%s/n",route); /* display the information returned */ if (statbuf.st_mode&S_IXUSR) return 1; return 0;} void getenviron(int n,char *s){int i=0,j=0;char ch,buff[80],*p;while ((ch=s[i])!='=') {buff[i++]=ch;}buff[i++]='/0';if (strcmp(buff,"PATH")==0) {while (s[i]!='/0') {if (s[i]==':') { /*用“：”分隔查找路径,并设置到envpath[]中*/buff[j++]='/';buff[j]='/0'; /*串尾标识符*/ p=(char *)malloc(strlen(buff)+1);strcpy(p,buff);envpath[sum++]=p;/*将路径保存在envpath[sum]中*/envpath[sum]=NULL;/*字符串尾置空*/j=0;/*为下一个envpath[i]作准备*/i++;} else {buff[j]=s[i];j++;i++;}}} else fprintf(stderr,"No match");}void init_environ(){int fd,n,i;char buf[80];/*打开test_profile文件*/if((fd=open("/root/test_profile",O_RDONLY))==0) { perror("Can not open test_profile file!!!"); fflush(stderr); }/*打开保存查找路径的test_profile文件*/while (n=get_line(fd,buf)) {getenviron(n,buf);/*getenviron()函数*/}envhis.start=0;/*初始化history循环数组*/envhis.end=0;head=end=NULL;/*初始化jobs链表指针*/}/**************************** 查找命令文件函数 *****************************/int is_founded(char *cmd) {int i=0;struct dirent *direntp;DIR *dir;//printf("%s/n",cmd);while(i<sum)//查找命令文件函数中，若外部命令或其他可执行文件（比如ls）在文件test_profile中所指定的路径中，必须能找到；//追加功能：(a)能执行诸如“/tmp/aaa”之类的绝对路径，(b)能执行当前路径下的可执行档{if((dir=opendir(envpath[i]))==NULL){printf("opendir error!/n");exit(0);} while((direntp=readdir(dir))!= NULL) { if(strcmp(cmd,direntp->d_name)==0){ strcpy(buf1,envpath[i]); strcat(buf1,"/"); strcat(buf1,direntp->d_name);strcpy(buf,buf1);closedir(dir);return 1;} }i++;}return 0;}/**************************** history命令 *****************************/void add_history(char *inputcmd){envhis.end=(envhis.end+1)%HISNUM;/*end前移一位*/if (envhis.end==envhis.start){/*end和start指向同一数组*/envhis.start=(envhis.start+1)%HISNUM;/*start前移一位*/}strcpy(envhis.his_cmd[envhis.end],inputcmd);/*将命令复制到end指向的数组中*/}void history_cmd(){int i,start,end,k=1;start=envhis.start;end=envhis.end;if(start==0)for(i=start;i<end;i++){printf(" %d %s/n",k,envhis.his_cmd[k]);k++;}else if(end<start){for(i=start;i<HISNUM;i++){ printf(" %d %s/n",k,envhis.his_cmd[k]); k++;}for(i=0;i<end;i++){ printf(" %d %s/n",k,envhis.his_cmd[k]); k++;}}else if(start<end){for(i=start;i<end;i++){ printf(" %d %s/n",k,envhis.his_cmd[k]); k++;}}}/**************************** cd命令 *****************************/void cd_cmd(char *route){ if(route!=NULL){ if(chdir(route)<0) switch(errno){ case ENOENT: fprintf(stderr,"DIRECTORY NOT FOUND/n"); break; case ENOTDIR: fprintf(stderr,"NOT A DIRECTORY NAME/n"); break; case EACCES: fprintf(stderr,"YOU DO NOT HAVE RIGHT TO ACCESS/n"); break; default: fprintf(stderr,"SOME ERROR HAPPENED IN CHDIR/n"); } }}/**************************** jobs命令 *****************************/void jobs_cmd(){LIST *p;int i=1;p=head;/*遍历链表，显示相关内容*/if (head!=NULL) {/*链表不为空*/do {printf("%d %d %s/t%s/n",i,p->pid,p->state,p->cmd);i++;p=p->link;}while (p!=NULL);} else printf("No jobs!/n");/*链表为空*/}void add_node(char *input_cmd,int node_pid){ /*申请新节点*/ LIST *p; p=(LIST *)malloc(sizeof(LIST)); /*设置节点信息*/ p->pid=node_pid; /*设置工作状态*/ strcpy(p->state,"Running"); /*保存命令信息*/ strcpy(p->cmd,input_cmd); p->link=NULL; /*若链表为空*/ if(head==NULL){ head=p; end=p; } /*链表不为空*/ else{ /*将链表尾节点指针指向新节点*/ end->link=p; /*将end指向链表尾*/ end=p; }}void del_node(int sig,siginfo_t *sip)/*删除节点*/{LIST *q,*p;int id;/*当按下ctrl-z时，也会收到SIGCHLD信号，这种情况不删除节点*/if (sig_z==1) {sig_z=0;goto out;}id=sip->si_pid;/*获得发送SIGCHLD信号的进程的进程号*/p=q=head;if (head==NULL) goto out;/*链表为空*//*遍历链表找到相应节点*/while (p->pid!=id&&p->link!=NULL)/*找到要删除的节点p*/p=p->link;if (p->pid!=id) {goto out;}if (p==head) {/*p为头节点*/head=head->link;}else {while(q->link!=p)/*找到p的前驱节点q*/q=q->link;if (p==end) {/*p为尾节点*/end=q;q->link=NULL;}else q->link=p->link; } free(p);out: return;}/**************************** 前后台切换命令 *****************************/void ctr_z(int sig_num){LIST *p;int i=1;if (pid1==0) goto out;/*前台没有工作*//*改变链表中的相应节点的状态*/if (head!=NULL) {/*链表不为空*/p=head;/*遍历链表，看该工作是否已经在链表中*/while (p->pid!=pid1&&p->link!=NULL)p=p->link;if (p->pid==pid1) /*工作已在链表中*/{strcpy(p->state,"stopped");}else {/*工作不在链表中*/add_node(input,pid1);/*增加新节点*/strcpy(end->state,"stopped");/*设置节点状态*/}}else {/*连标为空*/add_node(input,pid1);/*增加新节点*/strcpy(end->state,"stopped");/*设置节点状态*/}sig_z=1;/*sig_z标志置一，del_node()函数中不用删除节点*/kill(pid1,SIGSTOP);/*发送SIGSTOP信号给正在前台运行的工作，将其停止*/for (p=head;p->pid!=pid1;p=p->link)/*显示提示信息*/i++;printf("[%d]/t%s/t%s/n",i,end->state,end->cmd);pid1=0;out: return;}void bg_cmd(int job_num){LIST *p;int i=0;p=head;/*根据作业号，遍历链表，找到指定节点*/for (i=1;i<job_num;i++)p=p->link;kill(p->pid,SIGCONT);/*向对应工作发送SIGCONT信号，使其在后台运行*/strcpy(p->state,"running");/*修改对应节点状态*/}void fg_cmd(int job_num){LIST *p;int i=0;p=head;/*根据作业号，遍历链表，找到指定节点*/for (i=1;i<job_num;i++)p=p->link;strcpy(p->state,"running");/*修改对应节点状态*/strcpy(input,p->cmd);/*将命令名复制到input中，为下一次按下ctrl-z作准备*/pid1=p->pid;/*获取该节点对应工作的进程号*/signal(SIGTSTP,ctr_z);/*设置signal()信号，为下一次按下ctrl-z作准备*/kill(p->pid,SIGCONT);/*向对应工作发送SIGCONT信号，使其运行*/waitpid(p->pid,NULL,0);/*父进程等待前台进程的运行*/}