Linux中shell的模擬實現

shell：Linux下，shell爲操作系統的外殼，爲用戶提供了使用操作系統的接口，它是命令語言、命令解釋程序及程序設計語言的統稱。

主要功能：（1）命令解釋器；（2）作爲一種高級程序設計語言可以編寫出代碼簡潔、功能強大的程序。

在這裏主要簡單實現其一大功能：命令解釋器（包括重定向>的實現）

主要過程：當一個用戶登錄後，系統會啓動一個默認的shell程序：

1.可以看到一個字符串和shell的提示符（管理員爲#,普通用戶爲$）;

2.在提示符後輸入一串字符串（命令行），它接收用戶輸入的字符串命令，進行分析;

3.創建子進程，由子進程實現命令所規定的功能;

4.子進程結束時，再次發出提示符。

以下用代碼具體實現這4個過程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <pwd.h>

//獲取當前用戶名 
void GetLoginname()
{
	struct passwd *pwd=getpwuid(getuid());
	printf("[%s",pwd->pw_name);
}

//獲取當前主機名 
void GetHostname()
{
	char name[256]={0};
	int ret=gethostname(name,256);
	if(ret==0)
		printf("@%s",name);
}

//獲取當前路徑 
void GetPwd()
{
	char pwd[256]={0};
	getcwd(pwd,sizeof(pwd)-1);//pwd存儲的爲相對路徑 
	int len=strlen(pwd);
	//用p獲取當前路徑 
	char* p=pwd+len;
	while(*p!='/'&&len--)
		--p;
	++p;
	printf(" %s]#",p);
}

void Myshell()
{
	//shell死循環實現4 
	while(1)
	{
		//實現1 
		//printf("[wrq@localhost shell]#");
		//打印shell提示符 
		GetLoginname();
		GetHostname();
		GetPwd();
		fflush(stdout);   //刷新緩衝區以便不影響後面讀取 
        
        //實現2 
        //讀字符串到緩衝區中 
		char buf[1024];
		ssize_t ret=read(0,buf,sizeof(buf)-1);//系統調用從標準輸入鍵盤獲取字符串存入緩存buf中 
		if(ret>0)
			buf[ret-1]=0;    //將最後一個回車換行‘\n’刷新爲0 
		
		//將字符串分解爲逐個命令存入指針數組中 
		char* argv[32];
		int i=0;
		argv[i]=buf;
		char* start=buf;
		while(*start)
		{
			if((*start)==' ')//若等於空格則一個命令結束 
			{

				*start=0;
				++start;
				argv[++i]=start;
			}
			else
			{
				++start;
			}
		}
		argv[i+1]=NULL;   //最後一個初始化爲NULL 
		
		//實現3
		//創建子進程調用exec()函數進行程序替換 
		pid_t id=fork();
		if(id==0)  //child
		{
			//shell重定向>的實現 
			int j=0;
			int fd;
			for(j=0;j<=i;++j)
			{
				if(strcmp(argv[j],">")==0)  //查找數組是否有重定向>符合 
				{
					char* file=argv[j+1];     //有 ，下一個即爲重定向的文件名
					 
					argv[j]=NULL;  //改變指針數組的有效大小 ，只執行j以前 
					
				    close(1);    //關閉標準輸出顯示器 文件描述符1 
					fd=open(file,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);  //則重新打開重定向的文件 其返回的文件描述符則爲1 
				    //dup2(fd,STDOUT_FILENO);  //將fd文件描述符賦值於1 
					break;
				}
			}
			//在以上重定向符實現中，即使文件描述符表中1的位置（文件描述符1）不在存儲標準輸出stdout文件，存儲的爲file文件地址
			//又使指針數組有效大小隻變爲重定向符號>以前，即在下面程序替換中，執行argv中的命令不會顯示在顯示器上，而寫在文件file中 
			//程序替換 
			execvp(argv[0],argv);   
			exit(1);
		}
		else  //father   //父進程只等待子進程結束 
		{
			int status=0;
			pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
		}
	}
}
int main()
{
	Myshell();
	return 0;
}