编写一个简单的shell

编写一个简单的shell:今天只是写个框架，后面会完善shell ，注：暂且不支持内建命令，不支持重定向，不支持管道

  先介绍一下shell：Linux系统提供给用户的最重要的系统程序是Shell命令语言解释程序。它不属于内核部分，而是在核心之外，是操作系统的外壳程序，以用户态方式运行。其基本功能是解释并执行用户打入的各种命令，实现用户与Linux核心的接口。系统初启后，核心为每个终端用户建立一个进程去执行Shell解释程序。

 shell的执行过程：

(1)读取用户由键盘输入的命令行。 

(2)分析命令，以命令名作为文件名，并将其它参数改造为系统调用execve( )内部处理所要求的形式。 

(3)终端进程调用fork( )建立一个子进程。 
(4)终端进程本身用系统调用wait4( )来等待子进程完成（如果是后台命令，则不等待）。当子进程运行时调用execve(),子进程根据文件名（即命令名）到目录中查找有关文件（这是命令解释程序构成的文件），将它调入内存，执行这个程序（解释这条命令）。 
(5)如果命令末尾有&号（后台命令符号），则终端进程不用系统调用wait4( )等待，立即发提示符，让用户输入下一个命令，转⑴。如果命令末尾没有&号，则终端进程要一直等待，当子进程（即运行命令的进程）完成处理后终止，向父进程（终端进程）报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程。

具体实现代码：

（1）为了模仿系统的shell，先把名字，主机名，当前路径，打印出来

     1) 先介绍两个获取用户名的函数：

getuid函数:函数返回一个调用程序的真实用户ID，一般来说，这个函数都是会调用成功。

函数原型：uid_t getuid(void);

函数头文件：#include <unistd.h>    #include <sys/types.h>

getpwuid函数：根据用户id，把用户信息存储在一个结构体中

函数原型：struct passwd *getpwuid(uid_t uid);

函数头文件： #include <sys/types.h>   #include <pwd.h>

现在贴代码 获取用户名：

void GetLogName(){struct passwd* pass;pass = getpwuid(getuid());printf("[%s@",pass->pw_name);}

  

2)获取主机名

 gethostname函数：

函数原型： int gethostname(char *name, size_t len);

函数头文件:#include <unistd.h>

函数参数：name保存获取到信息，len是期望获取字符个数

void GetHostName(){char name[128];gethostname(name,sizeof(name)-1);printf("%s",name);}

    3）获取当前路径

getcwd函数:

函数原型：char *getcwd(char *buf, size_t size);

函数参数：获取当前路径保存到buf中

函数返回值:成功返回存储路径的指针，失败NULL。

 

void GetDir(){char pwd[128];getcwd(pwd,sizeof(pwd)-1);int len = strlen(pwd);char* p = pwd+len-1;while(*p != '/'){p--;}p++;printf(" %s]@",p);}

注意：执行完这三个函数必须用fflush(stdout) 刷新缓存区；

(2)从键盘读取命令，存取到cmd数组中，然后把命令分解存放到_argv指针数组中

read函数：从文件标识符fd中读取count个字符到buf中

函数原型： ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

直接贴代码解释吧:

char cmd[128]; //存放命令ssize_t _s = read(0, cmd, sizeof(cmd)-1);// 从标准输入流0 读取命令if(_s > 0)//read success, _s is read number{cmd[_s-1] = '\0'; //由于最后读取一个回车\n}else{perror("read");return 1;}char* _argv[32]; // 指针数组 存放cmd命令，为execvp函数_argv[0] = cmd;char* start = cmd;// start作为一个循环标志int i =1;while(*start){if(isspace(*start)){*start ='\0';start++;_argv[i] = start;i++;continue;}start++;}_argv[i] = NULL;

（3）终端进程调用fork函数创建子进程，子进程调用execvp函数进行解释命令

 execvp函数不在解释，前面博客有介绍，

说下获取程序退出的状态的宏

WIFEXITED:这个宏用来指出子进程是否为正常退出的，如果是，它会返回一个非零值。

WEIXTSTATUS:获得子进程exit()返回的结束代码，一般先要用WIFEXITED判断是否正常结束

贴代码：

pid_t id =fork();if(id <0){perror("fork failed\n");}else if(id == 0) //child -> run cmd{execvp(_argv[0],_argv);exit(1);}else //father{int status =0;pid_t ret = waitpid(id,&status,0);//等待子进程执行完if(ret > 0 && WIFEXITED(status)){printf("exit code: %d\n",WEXITSTATUS(status)); //获取退出码}else{perror("wait failed");}}

程序测试结果：

 现在就已经简单的实现了shell，但是有一个不足之处就是只能执行一次，这个问题很好解决：只要在外层加一个while循环即可。

  

上面代码还有不足之处，请大家多多指教。