自己动手实现linux-->Shell

    在开始代码之前，先来普及一下什么是Shell. Shell英文又称壳层．在计算机中，是指＂提供用户使用界面＂的＂系统＂软件，通常指的是命令行界面的命令解析器．一般来说，这个词是指操作系统中，提供访问内核所提供之服务的程序．不过这个词也拿来指应用软件，或是任何在特定组件外围的＂软件＂．．．省略300字.....

    

    常用的Shell分类：

• • bash: 是GNU的Bourne Again Shell，是GNU操作系统上默认的Shell

  • Korn Shell: 是对Bourne Shell的发展，在大部分内容上与Bourne Shell(Bash)兼容

  • C Shell: 是SUN公司Shell的BSD版本

  • Z Shell: Z是最后一个字母,也就是终极Shell.它集成了Bash ksh的重要特性,同时又增加了自己独有的特性.

    来看看Shell在计算机硬件和软件中的位置

•         

     

  直接上代码.

  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  #include 
  
  typedef struct __Info{
  	char		buf[1024];	//用户输入信息
  	unsigned int	pipeNum;	//统计管道的个数
  }Info;
  
  //记录主机名　默认localhost
  static char hostname[1024] = "localhost";
  
  //错误提示
  int sys_err(const char* err){
  	perror(err);
  	exit(EXIT_FAILURE);
  }
  
  //消息提示
  void display(){
  	static unsigned int sum = 1;	//记录输入次数
  	char buf[1024] = { 0 };
  	//获取当前路径
  	getcwd(buf, sizeof(buf));	
  	printf("[#%d#%s@%s]>", sum, hostname, buf);	
  	sum++;
  }
  
  /*
   * 用户输入的内容处理
   * @reminder 	info 传入的结构体
   * 	return:	
   * 		成功：EXIT_SUCCESS
   * 		失败：EXIT_FAILURE
  */
  int handle(Info* info){
  	if(NULL == info){
  		printf("func %s err: [NULL == info]\n", __FUNCTION__);
  		exit(EXIT_FAILURE);
  	}
  
  	char* p = info->buf;
  	//统计管道的个数
  	while(NULL != (p = strchr(p, '|'))){
  		info->pipeNum++;
  		p++;
  	}
  	p = info->buf;
  	//去除回车
  	if(NULL != (p = strchr(p, '\n'))){
  		*p = '\0';
  	}
  
  	return EXIT_SUCCESS;
  }
  
  //字符替换
  int replate(char* str, const char src, const char des){
  	if(NULL == str){
  		printf("func %s error: [NULL == str]\n", __FUNCTION__);
  		exit(EXIT_FAILURE);
  	}
  	char* p =str;
  	while(*p){
  		if(src == *p){
  			*p = des;
  		}
  		p++;
  	}
  	return EXIT_SUCCESS;
  }
  
  //命令解析
  int resolveRun(char* ptr, char** argv){
  	if(NULL == ptr || NULL == argv){
  		printf("func %s error:[NULL == ptr || NULL == argv]\n", __FUNCTION__);
  		exit(EXIT_FAILURE);
  	}
  	int i = 0;
  	int fd;
  	char* inptr = NULL;
  	char* p = strtok_r(ptr, " ", &inptr);
  	argv[i++] = p;
  	while(NULL != (p = strtok_r(NULL, " ", &inptr))){
  		argv[i++] = p;
  	}
  	
  	//判断是否有重定向
  	i--;
  	while(i){
  		if(0 == strcmp(argv[i], ">")){
  			fd = open(argv[i+1], O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644);
  			if(0 > fd){
  				sys_err("func resolveRun() open error: ");
  			}
  			//备份输出至1023描述符
  			dup2(STDOUT_FILENO, 1023);
  			dup2(fd, STDOUT_FILENO);
  			argv[i] = NULL;
  			close(fd);
  			//找到第一个>
  			int n = 1;
  			while(n < i){
  				if(0 == strcmp(argv[n], ">")){
  					argv[n] = NULL;
  					break;
  				}
  				n++;
  			}
  			break;
  		}
  
  		if(0 == strcmp(argv[i], ">>")){
  			fd = open(argv[i+1], O_APPEND|O_CREAT|O_WRONLY, 0644);
  			if(0 > fd){
  				sys_err("func resolveRun() open error: ");
  			}
  			dup2(STDOUT_FILENO, 1023);
  			dup2(fd, STDOUT_FILENO);
  			argv[i] = NULL;
  			close(fd);
  			
  			//找到第一个>
  			int n = 1;
  			while(n < i){
  				if(0 == strcmp(argv[n], ">>")){
  					argv[n] = NULL;
  					break;
  				}
  				n++;
  			}
  			break;
  		}
  		
  		if(0 == strcmp(argv[i], "<")){
  			fd = open(argv[i+1], O_RDONLY);
  			if(0 > fd){
  				sys_err("func resolveRun() open error: ");
  			}
  			
  			char buf[1024] = { 0 };
  			int len = 0;
  			while(0 != (len = read(fd, buf, sizeof(buf)))){
  				if(0 > len){
  					sys_err("func resolveRun() read error: ");
  				}
  				write(STDIN_FILENO, buf, len);
  				bzero(buf, sizeof(buf));
  			}
  			//向末尾输出一个结束符-1
  			putc(-1, STDIN_FILENO);
  			argv[i] = NULL;
  			close(fd);
  
  			//找到第一个>
  			int n = 1;
  			while(n < i){
  				if(0 == strcmp(argv[n], "<")){
  					argv[n] = NULL;
  					break;
  				}
  				n++;
  			}	
  			break;
  		}
  		i--;
  	}
  	
  	return EXIT_SUCCESS;
  }
  
  //拆分命令
  int seve(Info* info){
  	if(NULL == info){
  		printf("func %s err: [NULL == info]\n", __FUNCTION__);
  		exit(EXIT_FAILURE);
  	}
  	//判断是否为空数据
  	if(0 == *(info->buf)){
  		return EXIT_SUCCESS;
  	}
  	
  	pid_t 		pid;
  	pid_t		wpid;
  	char 		buf[1024] 	= { 0 };
  	char* 		p 		= buf;
  	char* 		inptr 		= NULL;
  	int 		i 		= 0;
  	int 		fd[2];
  	char* 		argv[256] 	= {NULL};
  
  	//复制原有数据
  	memcpy(buf, info->buf, sizeof(buf));
  	
  	//处理tab键
  	replate(buf, '\t', ' ');
  	//处理'号
  	replate(buf, '\'', ' ');
  	//处理"号
  	replate(buf, '\"', ' ');
  
  	for(i = 0; i <= info->pipeNum; i++){
  		if(0 == i){
  			p = strtok_r(p, "|", &inptr);
  		}else{
  			p = strtok_r(NULL, "|", &inptr);
  		}		
  		//初始化
  		bzero(argv, sizeof(argv));
  		//命令解析
  		resolveRun(p, argv);
  		
  		//判断是否是内置命令
  		if(0 == i && 0 == strcmp("cd", argv[0])){
  			if(0 > chdir(argv[1])){
  				//判断错误类型,提示用户信息
  				if(ENOENT == errno){
  					printf("-sea_bash: cd: %s: 没有那个文件或目录\n", argv[1]);	
  				}
  				if(EACCES == errno){
  					printf("-sea_bash: cd: %s: 权限不够\n", argv[1]);
  				}
  				if(ENOTDIR == errno){
  					printf("-sea_bash: cd: %s: 不是目录\n", argv[1]);
  				}
  			}
  			return EXIT_SUCCESS;
  		}
  		else if(0 == i && 0 == strcmp("pwd", argv[0])){
  			char buf[1024] = { 0 };		
  			getcwd(buf, sizeof(buf));				//获取当前工作目录
  			buf[strlen(buf)] = '\n';		 		//末尾添加换行
  			write(STDOUT_FILENO, buf, strlen(buf));	//向屏幕打印当前路径
  			return EXIT_SUCCESS;					//成功结束
  		}
  		else if(0 == i && 0 == strcmp("hostname", argv[0])){
  			//清空		
  			bzero(hostname, sizeof(hostname));			//将原来的hostname清空
  			memcpy(hostname, argv[1], strlen(argv[1]));	//重新设置hostname
  			return EXIT_SUCCESS;
  		}
  		else if(0 == i && 0 == strcmp("exit", argv[0])){
  			//结束进程
  			printf("--------------------god-bey-----------------------------\n");
  			kill(getpid(), SIGINT);		//向本进程发送结束信号
  			exit(EXIT_SUCCESS);			//直接进程退出
  		}
  	
  		//创建管道
  		if(0 > pipe(fd)){
  			sys_err("func seve() pipe error: ");
  		}
  		pid = fork();
  		if(0 > pid){
  			sys_err("func seve() fork error:");
  		}else if(0 == pid){
  			close(fd[0]);		//子进程关闭读端
  			dup2(1022, fd[0]);	//将上一个管道的读端重定向到fd[0]
  			close(1022);		//关闭1022上一个信号的读端,避免多个读端存在
  			break;				//跳出
  		}
  		
  		//还原输出描述符
  		dup2(1023, STDOUT_FILENO);	
  		//保存读端给下一个进程使用
  		dup2(fd[0], 1022);
  		close(fd[1]);
  		close(fd[0]);
  	}
  
  	//子进程处理
  	if(i != info->pipeNum+1){
  		//没有管道命令
  		if(0 != info->pipeNum){
  			if(i == info->pipeNum){
  				close(fd[1]);
  				dup2(fd[0], STDIN_FILENO);
  			}
  			if(0 == i){
  				dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
  			}
  			else{
  				dup2(fd[0], STDIN_FILENO);
  				dup2(fd[1], STDOUT_FILENO);
  			}
  		}
  		execvp(argv[0], argv);
  		printf("-sea_bash: %s: command not found\n", argv[0]);
  		exit(EXIT_FAILURE);
  	}
  	
  	//父进程等待子进程结束
  	if(i == info->pipeNum+1){
  		do{
  			wpid = waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
  			if(0 < wpid){
  				i--;
  			}
  		}while(0 < i);
  	}
  	return EXIT_SUCCESS;
  }
  
  int main(int argc, char* argv[]){
  	Info info = {{0}, 0};
  	for(;;){
  		display();
  		//获取用户输入　
  		fgets(info.buf, sizeof(info.buf), stdin);
  		//信息处理
  		handle(&info);
  		//拆分命令
  		seve(&info);
  		//清空初始化
  		bzero(&info, sizeof(info));
  	}
  	return EXIT_SUCCESS;
  }