Linux中shell的模拟实现

shell：Linux下，shell为操作系统的外壳，为用户提供了使用操作系统的接口，它是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。

主要功能：（1）命令解释器；（2）作为一种高级程序设计语言可以编写出代码简洁、功能强大的程序。

在这里主要简单实现其一大功能：命令解释器（包括重定向>的实现）

主要过程：当一个用户登录后，系统会启动一个默认的shell程序：

1.可以看到一个字符串和shell的提示符（管理员为#,普通用户为$）;

2.在提示符后输入一串字符串（命令行），它接收用户输入的字符串命令，进行分析;

3.创建子进程，由子进程实现命令所规定的功能;

4.子进程结束时，再次发出提示符。

以下用代码具体实现这4个过程：

#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>

//获取当前用户名 
void GetLoginname()
{
	struct passwd *pwd=getpwuid(getuid());
	printf("[%s",pwd->pw_name);
}

//获取当前主机名 
void GetHostname()
{
	char name[256]={0};
	int ret=gethostname(name,256);
	if(ret==0)
		printf("@%s",name);
}

//获取当前路径 
void GetPwd()
{
	char pwd[256]={0};
	getcwd(pwd,sizeof(pwd)-1);//pwd存储的为相对路径 
	int len=strlen(pwd);
	//用p获取当前路径 
	char* p=pwd+len;
	while(*p!='/'&&len--)
		--p;
	++p;
	printf(" %s]#",p);
}

void Myshell()
{
	//shell死循环实现4 
	while(1)
	{
		//实现1 
		//printf("[wrq@localhost shell]#");
		//打印shell提示符 
		GetLoginname();
		GetHostname();
		GetPwd();
		fflush(stdout);   //刷新缓冲区以便不影响后面读取 
        
        //实现2 
        //读字符串到缓冲区中 
		char buf[1024];
		ssize_t ret=read(0,buf,sizeof(buf)-1);//系统调用从标准输入键盘获取字符串存入缓存buf中 
		if(ret>0)
			buf[ret-1]=0;    //将最后一个回车换行‘\n’刷新为0 
		
		//将字符串分解为逐个命令存入指针数组中 
		char* argv[32];
		int i=0;
		argv[i]=buf;
		char* start=buf;
		while(*start)
		{
			if((*start)==' ')//若等于空格则一个命令结束 
			{

				*start=0;
				++start;
				argv[++i]=start;
			}
			else
			{
				++start;
			}
		}
		argv[i+1]=NULL;   //最后一个初始化为NULL 
		
		//实现3
		//创建子进程调用exec()函数进行程序替换 
		pid_t id=fork();
		if(id==0)  //child
		{
			//shell重定向>的实现 
			int j=0;
			int fd;
			for(j=0;j<=i;++j)
			{
				if(strcmp(argv[j],">")==0)  //查找数组是否有重定向>符合 
				{
					char* file=argv[j+1];     //有 ，下一个即为重定向的文件名
					 
					argv[j]=NULL;  //改变指针数组的有效大小 ，只执行j以前 
					
				    close(1);    //关闭标准输出显示器 文件描述符1 
					fd=open(file,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);  //则重新打开重定向的文件 其返回的文件描述符则为1 
				    //dup2(fd,STDOUT_FILENO);  //将fd文件描述符赋值于1 
					break;
				}
			}
			//在以上重定向符实现中，即使文件描述符表中1的位置（文件描述符1）不在存储标准输出stdout文件，存储的为file文件地址
			//又使指针数组有效大小只变为重定向符号>以前，即在下面程序替换中，执行argv中的命令不会显示在显示器上，而写在文件file中 
			//程序替换 
			execvp(argv[0],argv);   
			exit(1);
		}
		else  //father   //父进程只等待子进程结束 
		{
			int status=0;
			pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
		}
	}
}
int main()
{
	Myshell();
	return 0;
}