在shell的命令行中输入命令,会有两种执行命令的途径
- shell自己执行
- shell创建子进程(fork ,exit ,waitpid,exec) ,子进程去执行
shell自己执行的命令是自建命令(bulit command)
子进程执行的是非自建命令
第一版只能维护命令行参数表+创建子进程, 执行非内建命令
我们先创建了命令行提示符 ,获取了命令行的内容,维护了命令行参数表,创建了子进程进行命令的执行
1 #include<iostream>2 #include<cstdio>3 #include<stdlib.h>4 #include<cstring>5 #include<string>6 #include<unistd.h>7 #include<sys/types.h>8 #include<sys/wait.h>9 10 using namespace std;11 const int charsize =1024;12 const int gargvnum =64;13 14 //全局的15 char* gargv[gargvnum];16 int gargc;17 18 19 int lastcode = 0;20 21 string GetUsrName()22 {23 string name =getenv("USER");24 return name.empty()? "None" : name;25 }26 string GetHostName()27 {28 string name =getenv("HOSTNAME");29 return name.empty()? "None" : name;30 }31 string GetPwd()32 {33 string name =getenv("PWD");34 return name.empty()? "None" : name;35 }36 string MakeCommandLine()37 { //[root@hcss-ecs-1f3a lesson17]# 38 char CommandLine[charsize];39 snprintf(CommandLine ,charsize,"[%s@%s %s]# ",\40 GetUsrName().c_str(),GetHostName().c_str(),GetPwd().c_str());41 return CommandLine;42 }43 void PrintCommandLine()//1.打印命令行提示符44 {45 printf("%s",MakeCommandLine().c_str());46 fflush(stdout);47 }48 49 50 bool GetCommand(char Command_buff[] ,int size)//2.获取命令51 {52 //将命令输出到字符数组中53 //ls -a -l -n54 char*result =fgets(Command_buff,size,stdin);55 if(!result)56 {57 return false;58 }59 Command_buff[strlen(Command_buff)-1]= 0;//fgets会将回车(\n)也输入60 if(strlen(Command_buff) == 0) return false;//strlen遇0(\0)会停下来61 return true;62 }63 64 void ParseCommand(char Command_buff[] ,int size)//3.分析命令65 {66 memset(gargv ,0,sizeof(gargv));67 gargc=0;68 const char* SEP =" ";69 gargv[gargc++] = strtok(Command_buff ,SEP);//strtok 会在字符串中查找分隔符,并将分隔符替换为 \0,从而将字符串分割成多个70 while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr,SEP)));//strtok后续使用要用nullptr代替元字符串71 gargc--;72 }73 74 void debug()75 {76 printf("argc: %d\n", gargc);77 for(int i = 0; gargv[i]; i++)78 {79 printf("argv[%d]: %s\n", i, gargv[i]);80 }81 }85 bool ExecuteCommand()//4.执行命令86 {87 pid_t id =fork();88 if(id ==0)89 {//子进程90 int ret =execvp(gargv[0],gargv);91 if(ret ==-1) cout<<"子进程出错\n"<<endl;92 exit(1);93 }94 int status =0;95 pid_t rid =waitpid(id,&status ,0);96 if(rid >0)97 {98 if(WIFEXITED(status))99 {
100 lastcode=WEXITSTATUS(status);
101 }
102 else lastcode =100;
103 return true;
104 }
105 return false;
106
107 }
108
109 int main()
110 {
111 char Command_buff[charsize];
112 while(true)
113 {
114 PrintCommandLine();//1.打印命令行提示符
115
116 if(!GetCommand(Command_buff,charsize))//2.获取命令
117 {
118 continue;
119 }
120 ParseCommand(Command_buff ,charsize);//3.分析命令
121 //debug();
122 ExecuteCommand();//4.执行命令
123 }
124 return 0;
125 }
第一版的执行结果:
- 第一版在执行cd ..时,是改变了子进程的cwd,子进程执行完又退了,无法影响下面的进程,cd.. 不能让子进程执行.
- 所以cd .. 或cd / 是自建命令 ,需要shell自己执行,以便可以影响到下面的进程(例如在/ 目录下创建文件)
第二版能维护命令行参数表+执行cd命令 ,判断了是否是自建命令(mysell自己执行自建命令,可以对环境变量发生改变),子进程执行其他命令.
在执行创建子进程前判断,命令是否是内建命令(是否是cd 命令),是否要创建子进程.
getpwd不再是从环境变量中拿,从pcb中拿(因为pcb中是实时的),拿完更新环境变量(命令行提示符每次运行都会刷新,借此来维护cd 后的环境变量).
#include<iostream>2 #include<cstdio>3 #include<stdlib.h>4 #include<cstring>5 #include<string>6 #include<unistd.h>7 #include<sys/types.h>8 #include<sys/wait.h>9 10 using namespace std;11 const int charsize =1024;12 const int gargvnum =64;14 //全局的15 char* gargv[gargvnum];16 int gargc;17 19 20 21 //全局的当前shell的工作路径(定义到全局不会被销毁)22 char pwd[charsize];23 char pwdenv[charsize];24 25 int lastcode = 0;26 27 string GetUsrName()28 {29 string name =getenv("USER");30 return name.empty()? "None" : name;31 }32 string GetHostName()33 {34 string name =getenv("HOSTNAME");35 return name.empty()? "None" : name;36 }string GetPwd()38 {39 //string name =getenv("PWD");40 //return name.empty()? "None" : name;41 42 43 //从pcb中直接拿pwd44 if(nullptr == getcwd(pwd,sizeof(pwd))) return "None";45 //拿到后还需要更新环境变量中的pwd46 snprintf(pwdenv,sizeof(pwdenv),"PWD=%s",pwd);47 putenv(pwdenv);48 return pwd;49 50 51 }52 string MakeCommandLine()53 { //[root@hcss-ecs-1f3a lesson17]# 54 char CommandLine[charsize];55 snprintf(CommandLine ,charsize,"[%s@%s %s]# ",\56 GetUsrName().c_str(),GetHostName().c_str(),GetPwd().c_str());57 return CommandLine;58 }59 void PrintCommandLine()//1.打印命令行提示符60 {61 printf("%s",MakeCommandLine().c_str());62 fflush(stdout);63 }64 65 66 bool GetCommand(char Command_buff[] ,int size)//2.获取命令67 {68 //将命令输出到字符数组中69 //ls -a -l -n70 char*result =fgets(Command_buff,size,stdin);71 if(!result)72 {73 return false;74 }75 Command_buff[strlen(Command_buff)-1]= 0;//fgets会将回车(\n)也输入76 if(strlen(Command_buff) == 0) return false;//strlen遇0(\0)会停下来77 return true;78 }80 void ParseCommand(char Command_buff[] ,int size)//3.分析命令81 {82 memset(gargv ,0,sizeof(gargv));83 gargc=0;84 const char* SEP =" ";85 gargv[gargc++] = strtok(Command_buff ,SEP);//strtok 会在字符串中查找分隔符,并将分隔符替换为 \0,从而将字符串分割成多个86 while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr,SEP)));//strtok后续使用要用nullptr代替元字符串87 gargc--;88 }89 90 void debug()91 {92 printf("argc: %d\n", gargc);93 for(int i = 0; gargv[i]; i++)94 {95 printf("argv[%d]: %s\n", i, gargv[i]);96 }97 }98 99
100
101 bool ExecuteCommand()//4.执行命令
102 {
103 pid_t id =fork();
104 if(id ==0)
105 {//子进程
106 int ret =execvp(gargv[0],gargv);
107 if(ret ==-1) cout<<"子进程出错\n"<<endl;
108 exit(1);
109 }
110 int status =0;
111 pid_t rid =waitpid(id,&status ,0);
112 if(rid >0)
113 {
114 if(WIFEXITED(status))
115 {
116 lastcode=WEXITSTATUS(status);
117 }
118 else lastcode =100;
119 return true;
120 }return false;
122
123 }
124
125 //内建命令的执行(调用函数,改变状态)
126 bool CheckandExecBuiltCommand()
127 { //使用穷举法找内建命令
128 if(0 == strcmp(gargv[0],"cd"))
129 {
130 if(gargc == 2)
131 {
132 chdir(gargv[1]);
133 }
134 return true;
135 }
136 return false;
137
138 }
139
140 int main()
141 {
142 char Command_buff[charsize];
143 while(true)
144 {
145 PrintCommandLine();//1.打印命令行提示符
146
147 if(!GetCommand(Command_buff,charsize))//2.获取命令
148 {
149 continue;
150 }
151 ParseCommand(Command_buff ,charsize);//3.分析命令
152 //debug();
153 //判断是否是内建命令,shell自己执行
154 if(CheckandExecBuiltCommand())//是内建命令并执行
155 {
156 continue;
157 }
158 //不是内建命令,创建子进程执行
159 ExecuteCommand();//4.执行命令
160 }
161 return 0;
162 }
第二版执行结果:
第三版 模拟真实shell从系统文件中获取环境变量,维护命令行参数表+维护环境变量表(execvpe)
- myshell前面的两版都是从系统shell中获取的环境变量表
- 实际上,系统shell开启时,是从系统文件中获取环境变量表,但是这个过程涉及shell脚本(比较难搞,意义不大),
- 所以我们用将系统shell的环境变量表手动拷贝到myshell中的过程来模拟系统shell开启时,是从系统文件中获取环境变量表
- 要让myshell执行的子进程的环境变量与myshell一致(不与系统shell一致)使用execvpe
- 系统的shell维护了两张表(命令行参数表+环境变量表)
第三版拷贝了环境变量表,维护了环境变量表(exxcvpe),增加了内置命令