实现了一个小型的shell

实现了一个小型的shell

　　这是操作系统课程设计中做的，现在才把代码放出来。纯粹用C语言写的，没涉及到C++语言。源代码如下：

 

/*
 * victor.c
 * 
 * Copyright 2012 叶剑飞
 * 
 * Compile command:
 *        gcc victorshell.c -o victorshell -std=gnu99 -pedantic -D_REENTRANT -lpthread -Wall
 * 
  */


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdarg.h>
#include <sys/types.h>
#include <pwd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <pthread.h>

#define MAX_LENGTH 256

typedef  int COUNT;

typedef  struct
{
    pid_t pid;
     char cmdline[MAX_LENGTH];
} PROCESS_STRUCTURE;

void version( void)
{
    puts( "Victor Shell, version 1.0.0-beta" );
    puts( "Copyright (C) 2012 Victor Jianfei Ye" );
    puts("");
}

void arghelp(  const  char * currentFilename )
{
    version();
    printf ( "Usage:%s [option]  \n", currentFilename );
    puts ( "Options:" );
    puts( "\t--version");
    puts( "\t--help");
    puts( "\t-v" );
}

void help( const  char * content)
{
     if ( content == NULL )
    {
        version();
        puts ( "exit" );
        puts ( "cd" );
        puts ( "clear" );
        puts ( "pwd" );
        puts ( "echo" );
        puts ( "" );
    }
     else
    {
         if ( !strcmp( content, "exit" ) )
        {
            puts( "exit: exit [n]" );
            puts( "\tExit the shell." );
            puts( "" );
            puts( "\tExits the shell with a status of N.  If N is omitted, the exit status" );
            puts( "\tis that of the last command executed." );
        }
         else  if ( !strcmp( content, "cd" ) )
        {
            puts( "cd: cd <directory name>" );
            puts( "\tchange to the directory" );
            puts( "" );
        }
         else  if ( !strcmp( content, "clear" ) )
        {
            puts( "clear: clear" );
            puts( "\tclear the terminal screen" );
        }
         else  if ( !strcmp( content, "pwd" ) )
        {
            puts( "pwd: pwd" );
            puts( "Print the name of the current working directory." );
        }
         else  if ( !strcmp( content, "echo" ) )
        {
            puts( "echo: echo [arg  ]" );
            puts( "\tWrite arguments to the standard output." );
            puts( "\tDisplay the ARGs on the standard output followed by a newline." );
            puts( "" );
        }
    }
}

bool exeInternalCmd(  const  char *cmd )
{
     int argc;
     char argv[MAX_LENGTH][MAX_LENGTH];
    memset( argv, 0,  sizeof(argv) );
    argc = sscanf(cmd, "%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s",argv[0], argv[1], argv[2], argv[3], argv[4], argv[5], argv[6], argv[7], argv[8], argv[9], argv[10], argv[11], argv[12], argv[13], argv[14], argv[15], argv[16], argv[17], argv[18], argv[19], argv[20], argv[21], argv[22], argv[23], argv[24], argv[25], argv[26], argv[27], argv[28], argv[29], argv[30], argv[31], argv[32], argv[33], argv[34] );
     if ( argc <= 0 )
         return  true;
     else  if ( argc >= 1 )
    {
         if ( argv[0][0] == '#' )
             return  true;
         if ( !strcmp( argv[0], "exit" ) )
        {
            puts("exit");
             if ( argc == 1 )
                exit(EXIT_SUCCESS);
             else  if ( argc == 2 )
            {
                 int exitcode;
                 if ( sscanf( argv[1], "%d", &exitcode ) == 1 )
                    exit( exitcode );
                 else
                {
                    printf("victorshell: exit: %s: numeric argument required\n", argv[1] );
                    exit(255);
                }
            }
             else
            {
                puts("victorshell: exit: too many arguments");
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
        }
         else  if ( !strcmp(argv[0], "cd" ) )
        {
             if( argc == 1 || (argc == 2 && !strcmp( argv[1], "~") ) )
            {
                 if ( chdir(getenv("HOME")) != 0 )
                    printf( "victorshell: cd: %s: no such file or directory\n", getenv("HOME") );
            }
             else  if ( argc == 2 && !strcmp( argv[1] , "-" ) )
            {
                 char * oldPwd = getenv("OLDPWD");
                 char curPwd[MAX_LENGTH];
                 if ( getcwd( curPwd,  sizeof(curPwd) ) == NULL )
                    strncpy( curPwd, "", 3 ) ;
                 if ( oldPwd == NULL )
                    puts( "victorshell: cd: OLDPWD not set" );
                 else
                {
                     if ( chdir(oldPwd) != 0 )
                        printf( "victorshell: cd: %s: no such file or directory\n", oldPwd );
                     else
                    {
                        puts( oldPwd );
                         if ( strcmp( curPwd, "" ) )
                            setenv( "OLDPWD", curPwd, 1 );
                         else
                            unsetenv( "OLDPWD" );
                    }
                }
            }
             else
            {
                 char curPwd[MAX_LENGTH];
                 if ( getcwd( curPwd,  sizeof(curPwd) ) == NULL )
                    strncpy( curPwd, "", 3 ) ;
                 if( chdir(argv[1]) != 0 )
                    printf( "victorshell: cd: %s: no such file or directory\n", argv[1] );
                 else
                {
                     if ( strcmp( curPwd, "" ) )
                        setenv( "OLDPWD", curPwd, 1 );
                     else
                        unsetenv( "OLDPWD" );
                }
            }
             return  true;
        }
         else  if ( !strcmp(argv[0], "echo" ) )
        {
             if ( argc > 1 )
            {
                printf( "%s", argv[1] );
                 for (  int i = 2; i < argc; i ++ )
                    printf ( " %s", argv[i] );
            }
            puts("");
             return  true;
        }
         else  if ( !strcmp( argv[0], "pwd" ) )
        {
             char path[MAX_LENGTH];
             if ( getcwd(path,  sizeof(path)) == NULL )
                puts("invalid path");
             else
                puts(path);
             return  true;
        }
         else  if ( !strcmp( argv[0], "clear" ) )
        {
            printf("\033[H\033[2J");
             return  true;
        }
         else  if ( !strcmp( argv[0], "environ" ) )
        {
             char path[MAX_LENGTH];
            getcwd( path,  sizeof(path) );
            printf( "USER=%s\n", getpwuid(getuid())->pw_name );
            printf( "PWD=%s\n", path );
            printf( "HOME=%s\n", getenv("HOME") );
            printf( "PATH=%s\n", getenv("PATH") );
             return  true;
        }
         else  if ( !strcmp(argv[0], "help" ) )
        {
             if ( argc == 1 )
                help(NULL);
             else
                help(argv[1]);
             return  true;
        }
    }
     return  false;
}

void * waitBackgroundProcess (  void * args )
{
     int status;
    PROCESS_STRUCTURE processStructure = *(PROCESS_STRUCTURE *)args;
    pid_t pid = processStructure.pid;
    waitpid( pid, &status, 0 );
     if ( WEXITSTATUS(status) == EXIT_FAILURE )
    {
        fprintf( stderr, "victorshell: %s: command not found \n", processStructure.cmdline );
    }
     else
    {
        printf ( "Done\t\t\t%s\n", processStructure.cmdline );
    }
     return NULL;
}

bool exeExternalCmd(  const  char * cmd )
{
     int argc;
    COUNT i;
    pid_t pid;
     char * argv[MAX_LENGTH];
     int status;
     bool background;
     for ( i = 0 ; i < MAX_LENGTH ; i ++ )
    {
        argv[i] = ( char *)malloc( MAX_LENGTH *  sizeof( char) );
    }
    argc = sscanf(cmd, "%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s%s",argv[0], argv[1], argv[2], argv[3], argv[4], argv[5], argv[6], argv[7], argv[8], argv[9], argv[10], argv[11], argv[12], argv[13], argv[14], argv[15], argv[16], argv[17], argv[18], argv[19], argv[20], argv[21], argv[22], argv[23], argv[24], argv[25], argv[26], argv[27], argv[28], argv[29], argv[30], argv[31], argv[32], argv[33], argv[34] );
     for ( i = argc ; i < MAX_LENGTH ; i ++ )
    {
        free( argv[i] );
        argv[i] = NULL;
    }
     if ( !strcmp( argv[argc-1], "&") ) 
    {
        free( argv[argc-1] );
        argv[argc-1] = NULL;
        background =  true;
    }
     else  if ( argv[argc-1][strlen(argv[argc-1])-1] == '&' ) 
    {
        argv[argc-1][strlen(argv[argc-1])-1] = '\0';
        background =  true;
    }
     else
    {
        background =  false;
    }

     if ( (pid = fork() ) < 0 )
    {
        puts ( "fork() failed." );
         return  true;
    }
     else  if ( pid == 0 )
    {
         if ( execvp( argv[0], argv ) < 0 )
        {
            exit( EXIT_FAILURE );
        }
    }
     if ( background ) 
    {
        pthread_t backgroundWaitingThread;
        PROCESS_STRUCTURE processStructure;
        processStructure.pid = pid;
        strncpy( processStructure.cmdline, argv[0] , MAX_LENGTH ) ;
        pthread_create( &backgroundWaitingThread, NULL, waitBackgroundProcess, ( void *)&processStructure );
         return  true;
    }
     else
    {
        waitpid( pid, &status, 0 );
         if ( WEXITSTATUS(status) == EXIT_FAILURE )
             return  false;
         else
             return  true;
    }
}

int main ( int argc,  char * argv[])
{
    FILE * fp = NULL;
     bool debug =  false;
     char cmd[MAX_LENGTH];
    memset( cmd, 0,  sizeof(cmd) );
     if ( argc >= 2 )
    {
         if ( !strcmp("-v", argv[1] ) )
            debug =  true;
         else  if ( !strcmp("--help", argv[1] ) )
        {
            arghelp(argv[0]);
             return EXIT_SUCCESS;
        }
         else  if ( !strcmp("--version", argv[1] ) )
        {
            version();
             return EXIT_SUCCESS;
        }
         else
        {
             if ( ( fp = fopen(argv[1] , "r" ) ) == NULL )
            {
                printf( "victorshell: %s: invalid option\n", argv[1] );
                arghelp( argv[0] );
                 return EXIT_FAILURE;
            }
        }
    }
     if ( fp == NULL )
        fp = stdin;
     while ( true)
    {
         char path[MAX_LENGTH];
         char hostname[MAX_LENGTH];
         if ( fp == stdin )
        {
            gethostname( hostname,  sizeof(hostname) );
            getcwd( path,  sizeof(path) );
            printf ( "[%s@%s %s]", getpwuid(getuid())->pw_name, hostname, path );
             if ( getuid() == 0 )
                printf ( "# " );
             else
                printf ( "$ " );
            fflush( stdout );
        }
         if ( fgets(cmd,  sizeof(cmd)-1, fp ) == NULL )
        {
             if ( fp != stdin )
                fclose( fp );
             return EXIT_SUCCESS;
        }
        cmd[strlen(cmd)-1] = '\0';
         if (debug)
            puts(cmd);
         if ( !exeInternalCmd(cmd) )
        {
             if( !exeExternalCmd(cmd) )
            {
                 char argfirst[MAX_LENGTH];
                sscanf( cmd, "%s", argfirst );
                printf( "victorshell: %s: command not found \n", argfirst );
            }
        }
    }
     return EXIT_SUCCESS;
}