操作系统实验（1）—— Linux命令解释程序设计与实现
操作系统实验： Linux命令解释程序设计与实现
文章目录
- Linux命令解释程序设计与实现
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- 一、实验目的
- 二、实验内容
- 三、实验过程
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- 3.1 实验环境
- 3.2 总体设计
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- 3.2.1 设计思路
- 3.2.2 算法流程
- 3.3 详细设计
-
- 3.3.1 内建命令
-
- help
- environ
- cd
- clr
- copy
- pwd
- exit
- time
- touch
- echo
- exec
- set
- unset
- 3.1.2 主程序
-
- 显示命令提示符
- 读取用户输入
- 命令分解
- 选择并执行内建命令
- 执行命令
- main函数
- 3.4 编译测试
Linux命令解释程序设计与实现
一、实验目的
探索、理解并掌握操作系统命令解释器的设计原理和实现机制，基于Linux内核进行相应命令解释程序的设计和实现，并在Linux操作系统平台上加以测试验证。
二、实验内容
具体实验内容如下：
分析、设计与实现基于Linux内核的命令解释程序（Shell），主要包括系统环境变量的设置和初始化、系统命令提示符显示、命令辨别解析（区分内部命令与外部命令及不同内部命令）、典型内部命令（譬如显示指定目录下文件列表、显示文本文件内容、文件拷贝、文件删除、空文件创建、日期设置/显示）处理等功能，并在Linux操作系统上测试验证。
Linux命令解释程序功能设计要求：
- 选取和设计实现一组内部命令（五条以上）；
- 外部命令执行采用直接调用exec系统调用的方式来实现；
- 至少一条内部命令采用直接调用相应系统调用的方式来实现；
- 系统环境变量（至少包括用户主目录HOME和可执行程序搜索路径目录PATH）支持；
- 在Linux操作系统上启用（或替换原命令解释程序Shell）并测试验证。
三、实验过程
3.1 实验环境
| 环境名称 | 下载方式 |
|---|---|
| VMware Workstation 16 Pro | https://www.vmware.com/products/workstation-pro/workstation-pro-evaluation.html |
| ubuntu 20.04.4LTS （64-bit） | https://ubuntu.com/download/desktop |
| GCC编译器 | 终端输入命令sudo apt-get install build-essential |
| VSCode | 直接在ubuntu中的软件商店里下载 |
3.2 总体设计
3.2.1 设计思路
-
编程语言 ： C语言
选择C语言是因为在linux下有很多系统调用函数可供C语言直接使用，方便实现相关的bash命令。除此之外，我比较熟悉C语言，上手较为容易。
-
功能设计：
（1）内建命令：
命令名 功能 参数个数 help 显示用户手册 0 environ 显示所有的环境变量 0 time 显示当前时间 0 pwd 显示当前路径 0 clr 清空屏幕内容 0 exit 退出当前进程 0 quit 退出自制的shell 0 ls 无参数则显示当前目录下的内容，有参数则显示参数所指目录下的内容 0、1 cd 无参数则显示当前目录，有参数则改变当前目录为参数内容 0、1 exec 使用参数代表的命令替换当前进程 1 unset 将参数所指的环境变量的值取消 1 touch 创建名为该输入参数的文件 1 set 无参数时，显示所有环境变量；有2个参数时，设置第1个参数代表的环境变量的值为第2个参数 0、2 echo 无参数则显示空内容，有参数则显示参数内容 0、+ copy 将第一个参数文件的内容复制到第二个参数文件中 2 （2）外部命令：
非内部命令的命令为外部命令，拟设计shell 程序可以自动查找并执行外部命令。
（3）执行脚本文件：
如果不加参数的时候，则进入命令行输入模式，否则从.sh的脚本文件中批量执行命令。
（4）系统环境变量：
拟设计可以显示并修改系统的环境变量。
（5）I/O重定向：
拟设计支持I/O重定向的功能，在输入要执行的命令后，输入‘<’，再接输入重定向到的文件inputfile（从inputfile中读取而非从标准输入中读取）；输入‘>’或者‘>>’再接输出重定向到的文件outputfile，myshell就会将命令执行的结果输出到outputfile中而非输出到屏幕上，其中‘>’表示覆盖写，‘>>’表示追加写
3.2.2 算法流程
考虑到实际的bash总是在不停的等待用户的输入，用户输入后回车，然后执行相应的操作后又等待用户的下一次的输入。因此整体上是一个无限循环过程，mian()函数可以用while(1){...}的结构来模拟这个无限循环的过程。每一次循环主要包括如下几步：
- 首先要先打印命令提示符。 打开Ubuntu自带的终端，可以发现提示符分为三个部分：“
用户名@主机名：当前目录$” - 然后读取用户的输入。考虑到用户的输入有两种情况，一种是标准的输入流，一种是脚本文件。因此可以设定一个指向脚本文件的指针，如果该指针为空，则从标准输入流中读取，否则从参数指定的脚本文件中读取命令。
- 为了识别输入的命令，需要设计一个命令分割函数。定义分隔符为空格
\n，制表符\t。命令拆分后，可以得到各自的命令参数和数目，并可以据此判断其是否为特殊命令，如管道命令、重定向命令。 - 然后判断命令是否合法，如果不合法则打印相关的错误信息，如果合法则比对是哪一条内置命令，并执行该命令。
整体的算法流程图如下所示：
3.3 详细设计
3.3.1 内建命令
help
实现函数：Help()
实现原理：打印用户手册
void Help()
{
printf("*********************************************************************")
printf("欢迎查看zyw_shell的用户手册 (^_^)/ \n");
printf("Author:ZhangYuwei | Date:2022/3/10 | Email:[email protected] \n\n");
printf("\n\n(1)内建命令的使用\n");
printf("+-------------------------------------------------------------------+\n\n");
printf("【cd】\n");
printf("解释： 无参数则显示当前目录，有参数则改变当前目录为参数内容\n");
printf("示例： cd 或 cd /home/zyw \n\n");
printf("【clr】\n");
printf("解释： 清空当前屏幕内容,无参数\n");
printf("示例： cd 或 cd /home/zyw \n\n");
printf("【echo】\n");
printf("解释： 无参数则显示空内容，有参数则显示参数内容\n");
printf("示例： echo 或者 echo hello\n\n");
printf("【exec】\n");
printf("解释： 使用参数代表的命令替换当前进程\n");
printf("示例： exec ls\n\n");
printf("【exit】\n");
printf("解释： 退出当前进程，无参数\n");
printf("示例： exit\n\n");
printf("【environ】\n");
printf("解释： 显示所有的环境变量，无参数\n");
printf("示例： environ\n\n");
printf("【cpoy】\n");
printf("解释： 文件复制，要有两个参数\n");
printf("示例： copy a.txt b.txt\n\n");
printf("【help】\n");
printf("解释： 显示用户手册，无参数\n");
printf("示例： help\n\n");
printf("【pwd】\n");
printf("解释： 显示当前路径，无参数\n");
printf("示例： pwd\n\n");
printf("【quit】\n");
printf("解释： 退出zyw_shell,无参数\n");
printf("示例： quit\n\n");
printf("【touch】\n");
printf("解释： 创建文件,有一个参数\n");
printf("示例： touch a.txt\n\n");
printf("【set】\n");
printf("解释： 无参数时，显示所有环境变量；有2个参数时，设置第1个参数代表的环境变量的值为第2个参数\n");
printf("示例： set 或 set USER Zhang\n\n");
printf("【time】\n");
printf("解释： 显示当前时间，无参数\n");
printf("示例： time\n\n");
printf("【unset】\n");
printf("解释： 将参数所指的环境变量的值取消，只有一个参数\n");
printf("示例： unset USER\n\n");
printf("\n\n(2)外部命令\n");
printf("+-------------------------------------------------------------------+\n\n");
printf("解释： 除了内建命令之外，zyw_shell还能够自动查找并执行外部命令\n");
printf("示例： ls -l 或 vi hadoop.txt\n\n");
printf("\n\n(3)脚本文件的执行\n");
printf("+-------------------------------------------------------------------+\n\n");
printf("解释： zyw_shell能够从脚本文件中提取命令行输入，在调用zyw_shell时，如果不加参数则进入命令行输入模式，如果加上一个脚本文件的参数，则会从参数代表的文件中提取命令并执行\n\n");
printf("示例： zyw_shell test.sh\n\n");
printf("\n\n(4)系统环境\n");
printf("+-------------------------------------------------------------------+\n\n");
printf("解释： zyw_shell可以显示并修改系统的环境变量。\n\n");
printf("\n\n(5)I/O重定向\n");
printf("+-------------------------------------------------------------------+\n\n");
printf("解释： zyw_shell支持I/O重定向的功能，在输入要执行的命令后，输入‘<’，再接输入重定向到的文件inputfile（从inputfile中读取而非从标准输入中读取）；输入‘>’或者‘>>’再接输出重定向到的文件outputfile，zyw_shell就会将命令执行的结果输出到outputfile中而非输出到屏幕上，其中‘>’表示覆盖写，‘>>’表示追加写\n\n");
printf("示例： wc < hadoop1.txt >> hadoop2.txt\n\n");
printf("*****************************END************************************\n")
}
environ
实现函数：Environ()
函数功能：打印所有的环境变量
实现原理：遍历指针数组environ并打印。每个数组元素是指向环境变量字符串的指针。
void Environ()
{
extern char ** environ;
for(int i=0;environ[i]!=NULL;i++)
printf("%s\n",environ[i]);
}
实现函数：Add_environ
函数功能：添加环境变量
实现原理：直接调用putenv()函数即可添加
void Add_environ(char* str)
{
putenv(str); // 添加环境变量
}
cd
实现函数：Cd()
函数功能：切换目录
实现原理：通过getcwd()函数获取当前目录并存储到old_path中，通过chdir()函数实现目录切换
void Cd(int num, int id)
{
char old_path[MAX_PATH_LENGTH];
getcwd(old_path,MAX_PATH_LENGTH);
if(num == 1){ //无参数
printf("%s\n",old_path); //输出当前目录
}
else if(num > 2) // 参数个数大于2
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 输入参数过多!\n");
else{//一个参数
//如果切换到该参数所指的目录成功，则修改PWD为新的当前目录
if(!chdir(commands[id+1]))
setenv("PWD",commands[id+1],1);
//否则说明路径不存在
else
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 找不到名为%s的路径！\n",commands[id+1]);
}
}
clr
实现函数：Clr()
函数功能：清屏
实现原理：直接通过printf实现清屏，其中参数clear为宏定义。
#define CLEAR "\e[1;1H\e[2J"
void Clr()
{
printf(CLEAR);
}
copy
实现函数：Copy()
函数功能：将参数一指示的文件复制到参数二指示的文件中
实现原理：利用c语言中文件的读写操作
void Copy(int num,int id) {
int from_fd,to_fd;
int bytes_read,bytes_write;
char buffer[MAX_INBUF_SIZE];
char*ptr;
if(num==3){
//打开原始文件
if((from_fd=open(commands[id+1],O_RDONLY))==-1)
{
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error:无法打开文件%s!\n",commands[id+1]);
return;
}
printf("正在打开 %s...\n",commands[id+1]);
//创建目标文件
if((to_fd=open(commands[id+2],O_WRONLY|O_CREAT,S_IRUSR|S_IWUSR))==-1)
{
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error:无法打开文件%s!\n",commands[id+2]);
return;
}
printf("正在复制到 %s...\n",commands[id+2]);
//classical codes of copy file
while(bytes_read=read(from_fd,buffer,MAX_INBUF_SIZE))
{
//error
if(bytes_read==-1){
break;
}
else if (bytes_read>0)
{
ptr=buffer;
while(bytes_write=write(to_fd,ptr,bytes_read))
{
//error
if(bytes_write==-1) break;
//all read btyes
else if(bytes_write==bytes_read) break;
//continue writing
else if(bytes_write>0)
{
ptr+=bytes_write;
bytes_read-=bytes_write;
}
}
//erro when write
if(bytes_write==-1) break;
}
}
close(from_fd);
close(to_fd);
printf(YELLOW "拷贝成功！\n");
}
else{
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 输入参数只能有两个!\n");
}
}
pwd
实现函数：Pwd()
函数功能：显示当前目录
实现原理：通过getcwd()函数获取当前目录并存储到now_path中, 输出now_path的内容到屏幕
void Pwd()
{
char now_path[MAX_PATH_LENGTH];
getcwd(now_path,MAX_PATH_LENGTH);
printf("%s\n",now_path);
}
exit
实现函数：Exit()
函数功能：正常退出当前进程
实现原理：直接调用stdlib.h库中的exit()函数即可
void Exit()
{
exit(0);
}
time
实现函数：Time()
函数功能：显示当前时间
实现原理：time()函数返回从公元1979年1月1日的UTC时间从0时0分0秒起到现在经过的秒数。locattime()函数将参数所指的time_t结构中的信息转换成真实世界所使用的时间日期表示方法，然后将此结果由结构体tm返回。
void Time()
{
//定义类型为time_t的变量nowtime
time_t nowtime;
//定义指向tm结构的指针t
struct tm *t;
char* xingqi[] = {"星期天","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};
time(&nowtime);
t = localtime(&nowtime);
//输出当前时间，格式为：年/月/日 星期X 时:分:秒
printf("%d年%d月%d日 %s %02d:%02d:%02d\n",(1900+t->tm_year),(1+t->tm_mon),t->tm_mday,xingqi[t->tm_wday],t->tm_hour,t->tm_min,t->tm_sec);
}
touch
实现函数：Touch()
函数功能：创建一个新文件
实现原理：利用c语言中的文件写操作进行创建。
void Touch(int num, int id){
if(num==2){
FILE *file=fopen(commands[id+1],"w");
fclose(file);
printf(YELLOW "成功创建文件%s\n",commands[id+1]);
}
else{
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 输入参数只能有一个!\n");
}
}
echo
实现函数：echo()
函数功能：在屏幕上显示内容并换行
实现原理：直接循环输出保存的参数，最后打印一个换行符即可
void Echo(int num, int id)
{
for(int i = 1;i < num;i++)
printf("%s ",commands[id + i]);
printf("\n");
}
exec
实现函数：Exec()
函数功能：使用指定命令替换当前的shell
实现原理：不创建子进程，直接调用execvp()函数执行命令替换当前shell，如果execvp()返回值不为0，说明没有找到命令，输出错误信息
void Exec(int num, int id)
{
if(num == 1)
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 该命令需要一个参数!\n");
else{
char ** commands_for_exec = &(commands[id + 1]); //commands[id + 1] 指向待执行的命令
if(execvp(commands[id + 1],commands_for_exec)!=0)
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 无法找到这个命令!\n");
}
}
set
实现函数：Set()
函数功能：设置环境变量的值，没有参数则列出所有环境变量
实现原理：没有输入参数，则执行Environ_func()函数列出所有环境变量的值；输入了两个参数，第一个为变量名，第二个为变量值，如果没有找到输入的环境变量，则输出错误信息，找到了则设置该环境变量的值 。
void Set(int num, int id)
{
if(num == 1)
Environ();
else if(num == 3){
char* env = getenv(commands[id + 1]);
if(!env)
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 没有该环境变量!\n");
else
setenv(commands[id + 1],commands[id + 2],1);
}
//参数数量不对，则输出错误信息
else
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 参数数量只能是0个或者两个!\n");
}
void Environ() // 显示环境变量
{
extern char ** environ;
for(int i=0;environ[i]!=NULL;i++)
printf("%s\n",environ[i]);
}
void Add_environ(char* str)
{
putenv(str); // 添加环境变量
}
unset
实现函数：Unset()
函数功能：删除环境变量
实现原理：输入1个参数为将要取消的环境变量,如果没有找到输入的环境变量，则输出错误信息，找到了则设置该环境变量的值为空字符串。否则参数数量不对，则输出错误信息
void Unset(int num, int id)
{
if(num == 2){
char* env = getenv(commands[id + 1]);
if(!env)
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 找不到环境变量!\n");
else
setenv(commands[id + 1],"",1);
}
else
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 参数数量只能为1个!\n");
}
3.1.2 主程序
显示命令提示符
实现函数：DisplayInfo()
函数功能：该函数用来显示命令提示符，包含当前路径，用户名和主机名
实现原理：通过getccwd()获得当前路径存储在path中, getuid()函数获取用户id; getpwuid()函数根据用户id获取当前路径，保存到pwd中; 通过gethostname()获得当前主机名保存到hostname中
void DisplayInfo()
{
char path[MAX_PATH_LENGTH]; //当前路径
char usrname[MAX_USRNAME_LENGTH];//用户名
char hostname[MAX_HOSTNAME_LENGTH];//主机名
getcwd(path,MAX_PATH_LENGTH);
struct passwd *pwd; //声明结构变量pwd来保存含有用户名信息的passwd结构
pwd = getpwuid(getuid());
strcpy(usrname,pwd->pw_name);
gethostname(hostname,MAX_HOSTNAME_LENGTH);
printf(YELLOW "[zyw_shell]%s@%s", usrname,hostname);
printf(WHITE ":");
printf(CYAN "%s", path);
printf(WHITE "$ ");
}
读取用户输入
实现函数：Read_command()
函数功能：读取用户输入的命令以及参数并存储到全局变量inbuf中
实现原理：首先设置一个脚本指针script_fp,如果传入的参数script_fp为NULL,则从标准输入流读取MAX_INBUF_SIZE-1个字符到inbuf中。否则从参数所指的脚本文件中读取。
void Read_command(FILE* script_fp)
{
if(!script_fp)
fgets(inbuf,MAX_INBUF_SIZE-1,stdin);
else{
if(fgets(inbuf,MAX_INBUF_SIZE-1,script_fp) == NULL){
fclose(script_fp);
exit(0);
}
}
}
命令分解
实现函数：Split_command()
函数功能：分割读取的输入并存储到全局变量commands中
实现原理：定义分隔符为空格，换行符和制表符，利用strtok()函数将inbuf以分隔符delim进行分割，第一次分割的结果存放在temp中。如果temp为NULL，说明用户没有输入或者输入均为分隔符，返回1，temp不为NULL，则将temp赋值给commands[0]。在command_count不超过MAX_COMMAND_NUM，且继续分割的结果字符串不为NULL时，将command_count每次递增1。用两个整数needcpy_infile和needcpy_outfile分别指示是否需要拷贝, 需要输入重定向和输出重定向文件的路径。如果needcpy_infile为1，则将当前分割结果复制到infile_path中并重新设置needcpy_infile为0，如果needcpy_outfile为1，则将当前分割结果复制到outfile_path中并重新设置needcpy_outfile为0 。如果当前分割结果为"<“，说明接下来将要读入输入重定向的文件，设置needcpy_infile和Is_in_redirect为1；如果当前分割结果为”>“，说明接下来将要读入输出重定向(覆盖写)的文件，设置needcpy_outfile和Is_out_redirect_cov为1 。如果当前分割结果为”>>"，说明接下来将要读入输出重定向(追加写)的文件，设置needcpy_outfile和Is_out_redirect_app为1
int Split_command()
{
for(int i=0; i<MAX_COMMAND_NUM; i++)
commands[i] = NULL;//初始化commands的每一项为NULL
command_num = 0;
int needcpy_infile = 0;
int needcpy_outfile = 0;
char* temp;//指向第一个分割的值
char* delim = " \n\t";
temp = strtok(inbuf,delim);
if(!temp)
return 1;
commands[0] = temp;
command_num++;
while(command_num < MAX_COMMAND_NUM && (commands[command_num] = strtok(NULL,delim)) ){
if(needcpy_infile){
strcpy(infile_path,commands[command_num]);
needcpy_infile = 0;
continue;
}
if(needcpy_outfile){
strcpy(outfile_path,commands[command_num]);
needcpy_outfile = 0;
continue;
}
if(strcmp(commands[command_num],"<") == 0){
needcpy_infile = 1;
Is_in_redirect = 1;
continue;
}
if(strcmp(commands[command_num],">") == 0){
needcpy_outfile = 1;
Is_out_redirect_cov = 1;
continue;
}
if(strcmp(commands[command_num],">>") == 0){
needcpy_outfile = 1;
Is_out_redirect_app = 1;
continue;
}
command_num++; //计数
}
if(command_num >= MAX_COMMAND_NUM) //参数过多，返回2
return 2;
return 0;// 正常结束返回0
}
选择并执行内建命令
实现函数：My_command()
函数功能：选择并执行myshell的内建命令
实现原理：根据不同的命令选择相应的函数执行内建命令
int My_command(int count, int index)
{
if(strcmp(commands[index],"clr") == 0)
Clr();
else if(strcmp(commands[index],"copy") == 0)
Copy();
else if(strcmp(commands[index],"environ") == 0)
Environ();
else if(strcmp(commands[index],"pwd") == 0)
Pwd();
else if(strcmp(commands[index],"exit") == 0)
Exit();
else if(strcmp(commands[index],"time") == 0)
Time();
else if(strcmp(commands[index],"touch") == 0)
Touch();
else if(strcmp(commands[index],"cd") == 0)
Cd(count,index);
else if(strcmp(commands[index],"echo") == 0)
Echo(count,index);
else if(strcmp(commands[index],"exec") == 0)
Exec(count,index);
else if(strcmp(commands[index],"set") == 0)
Set(count,index);
else if(strcmp(commands[index],"unset") == 0)
Unset(count,index);
else if(strcmp(commands[index],"help") == 0)
Help();
else
return 1;
return 0;
}
执行命令
实现函数：Run_command()
函数功能：执行所有命令的接口，包括内建命令和外部命令。
实现原理：首先判断命令是否包含输入或者输出重定向，以及判断是内部命令还是外部命令。然后根据命令所属的种类执行不同的操作。
void Run_command()
{
//分别备份stdin和stdout的文件描述符到stdinFd和stdoutFd中
int stdinFd = dup(fileno(stdin));
int stdoutFd = dup(fileno(stdout));
//命令中包含了输入重定向
if(Is_in_redirect){
int fileFd = 0;
//以只读方式打开infile_path
fileFd = open(infile_path, O_RDONLY, 0666);
//将标准输入重定向到infile_path，如果失败则输出错误信息
if(dup2(fileFd, fileno(stdin)) == -1)
fprintf(stderr,RED "[zyw_shell] Error: dup2() 失败!\n");
//关闭文件
close(fileFd);
}
//命令中包含了输出重定向(覆盖写)
if(Is_out_redirect_cov){
int fileFd = 0;
//以读写，覆盖写方式打开outfile_path
fileFd = open(outfile_path, O_RDWR | O_CREAT | O_TRUNC, 0666);
//将标准输出重定向到outfile_path，如果失败则输出错误信息
if(dup2(fileFd, fileno(stdout)) == -1)
fprintf(stderr,RED "[zyw_shell] Error: dup2() 失败!\n");
//关闭文件
close(fileFd);
}
//命令中包含了输出重定向(追加写)
if(Is_out_redirect_app){
int fileFd = 0;
//以读写，追加写方式打开outfile_path
fileFd = open(outfile_path, O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0666);
//将标准输出重定向到outfile_path，如果失败则输出错误信息
if(dup2(fileFd, fileno(stdout)) == -1)
fprintf(stderr,RED "[zyw_shell] Error: dup2() is 失败!\n");
//关闭文件
close(fileFd);
}
//调用My_command()函数执行命令，若该函数返回值为1，说明为外部命令，需要继续处理
if(My_command(command_num,0) == 1){
//调用execvp()执行外部命令，如果失败则输出错误信息
if(execvp(commands[0],commands)!=0)
fprintf(stderr, RED "[zyw_shell] Error: 无法找到命令 \"%s\"!\n", commands[0]);
//正常退出子进程
exit(EXIT_SUCCESS);
}
}
//如果Is_in_redirect为1，说明之前进行了输入重定向，需要复原
if(Is_in_redirect){
//复原标准输入，失败则输出错误信息
if(dup2(stdinFd, fileno(stdin)) == -1)
fprintf(stderr,RED "[zyw_shell] Error: dup2() 失败!\n");
//关闭文件
close(stdinFd);
}
//如果Is_out_redirect_cov或Is_out_redirect_app为1，说明之前进行了输出重定向，需要复原
if(Is_out_redirect_cov || Is_out_redirect_app){
//复原标准输出，失败则输出错误信息
if(dup2(stdoutFd, fileno(stdout)) == -1)
fprintf(stderr,RED "[zyw_shell] Error: dup2() 失败\n");
//关闭文件
close(stdoutFd);
}
}
main函数
int main(int argc, char **argv)
{
int script_flag = 0; //script_flag用来指示脚本文件是否已经被打开
FILE* fp;
setenv("SHELL","/home/zyw/myshell_zyw",1);
while(1){
Init();// 初始化
//没有参数传入，则调用Display_prompt()函数显示命令提示符
if(argc == 1)
DisplayInfo();
//没有参数传入时将NULL作为Get_command()函数的参数，否则将fp作为Get_command()函数的参数
if(argc == 1)
Get_command(NULL);
else{
//script_flag为0，即脚本文件还未打开
if(!script_flag){
//设置script_flag为1，并打开脚本文件将指针保存到fp中
script_flag = 1;
//如果fp为NULL，说明打开失败，则输出错误信息并退出
if(!(fp = fopen(argv[1], "r"))){
fprintf(stderr, RED "[myshell] Error: 无法打开脚本文件 \"%s\"!\n", argv[1]);
exit(1);
}
}
//script_flag为1，即脚本文件已经打开，调用Get_command(fp)函数读取命令
else
Get_command(fp);
}
//调用Split_command()函数分割读取的输入并将函数返回值存到flag中
int flag = Split_command();
//如果flag的值为1，说明用户没有输入内容或者输入均为分隔符，直接continue
if(flag == 1)
continue;
//如果flag的值为2，说明用户输入的参数个数过多，输出错误信息并continue
else if(flag == 2){
fprintf(stderr, RED "[myshell] Error: 参数过多!\n");
continue;
}
//命令正常，则调用Run_command()函数解析命令并相应执行
else
Run_command();
}
return 0;
}
void Get_command(FILE* script_fp)
{
if(!script_fp)
fgets(inbuf,MAX_INBUF_SIZE-1,stdin);
else{
if(fgets(inbuf,MAX_INBUF_SIZE-1,script_fp) == NULL){
fclose(script_fp);
exit(0);
}
}
}
3.4 编译测试
-
进入shell
首先输入命令
make进行编译链接，然后输入./myshell切换到自制的shell。
-
help命令
输入
help命令可以进入用户手册，在首行可以显示个人信息，以证明是本人完成。
-
environ
输入
environ命令后可以显示系统的环境变量
可以和ubuntu 自带的bash shell 对比，结果除了第一行的
SHELL不一致外，其余的都相同。
-
cd
测试用例1：输入
cd+指定目录时，可以正常的切换路径测试用例2：输入
cd ../成功的退回上一级目录测试用例3：输入
cd xx, 提示错误找不到该路径测试用例4：输入
cd x y, 提示输入的参数过多
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clr
执行
clr前的屏幕：
按下
enter键后，成功的实现了清屏功能。
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copy
测试用例1：
copy a.txt b.txt,成功的将a文件中的内容写入b文件中
测试用例2：copy c.txt b.txt 报错无法打开文件c.txt
测试用例3：copy a.txt 报错输入参数只能有两个
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pwd
输入
pwd后可以正常的打印当前的目录
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exit
输入命令
exit后退出自制的shell
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time
输入
time可以正常的显示年月日，星期和时间。与电脑的系统时间比对一致。
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touch
测试用例1：
touch a.txt,成功创建文件a.txt测试用例2：
touch b.txt s报错输入的参数只能有一个！测试用例3：
touch报错输入的参数只能有一个！
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echo
测试用例1：输入
echo Hello, my name is zyw后，可以成功的显示Hello, my name is zyw测试用例2：输入
echo后，只显示一个空行。
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exec
输入
exec ls, 可以看到执行完ls命令后成功的退出自制的shell。
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set
测试用例1：输入
set后可以显示所有的环境变量
测试用例2: 输入 set SHELL /home/shell 成功的将SHELL的环境变量设为了/home/shell
测试用例3：输入set xx，报错参数的个数只能是0个或者两个
测试用例4：输入set xyz /home ,报错没有该环境变量
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unset
输入
unset SHELL后，再次输入set命令查看环境变量，发现SHELL被成功的置为空。
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外部命令
测试用例1：输入外部命令
ls -al测试用例2：输入外部命令
ps
测试用例3：输入外部命令
users测试用例4：输入外部命令
who测试用例5：输入外部命令
ping www.baidu.com
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执行脚本
首先输入
cat testshell.sh查看该脚本文件然后输入
./myshell testshell.sh成功的执行了该脚本文件。
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I/O重定向
测试用例1：输出重定向
>，当没有输出文件时，会创建一个文件，并将输出的内容写入到该文件中。
测试用例2：输出重定向>，当有该文件时，会将输出的内容覆盖写入到该文件中
测试用例3：输出重定向>> 将输出的内容追加写入到该文件中。
测试用例4：输入重定向< 将in.txt的内容输出到list.txt，并覆盖其原有的内容。
