xiaow-shell.c

linux下shell解释器的进一步完善 附有完整的代码和实验报告

//////
/*
PragramName: Linux Shell 解释器
Author:郭晓威 
Date:2007/11/15
*/
//////
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<wait.h>
#include<fcntl.h>
#include<errno.h>
#include<signal.h>
//#include<direct.h>
///////************///////////////////////////////////

#define MAXNAME 100           //文件名最大长度
#define PIPELINE 20               //使用管道连接的最大命令个数
#define MAXARG 20               //命令最大的参数个数
#define OPEN_MAX 20          //打开的文件个数上限
#define MAXLINE 200             //一次执行的命令最大字符数目
#define MAXDIR 50                 //当前工作目录名最大字符数
#define MAXSAVE 100              //存储的历史命令最大条数
#define MAXLEN   50              //参数的最大长度


#define FALSE 0
#define TRUE 1

#define ERROR 0
#define OKAY 1
#define QUIT -1
#define NEXT 2

///////**************/////////////////////////////////

struct cmd{
    int infd;         //输入文件
    int outfd;        //输出文件
    char* av[MAXARG]; //参数
}cmdlin[PIPELINE];   //命令结构


struct cmd historyCmd[MAXSAVE];
/*int x,z;
for(z=0;z<MAXSAVE;z++)
{
    for(x=0;x<MAXARG;x++)
        {  
              historyCmd[z].av[x]=malloc(20);
        }
}*/
int hisNum=0;
//////////******************//////////////////////////////////
    int lastpid;
	int backgnd;
	char *lineptr;
	char *avptr;
	char infile[MAXNAME+1];
	char outfile[MAXNAME+1];
    char avline[MAXLINE+1];
	char line[MAXLINE+1];   	
	int append;
    char curdir[MAXDIR];
//////////********函数声明********////////////////////
void command(int i);              //将line[]中第i个命令以命令名+参数的形式存储到cmdlin[i]中
void execute(int i);              //执行cmdlin[0]到cmdlin[j-1]中的命令（调用forkexec（））
void forkexec(struct cmd* ptr);   //执行ptr指向的命令 
int check(char* ptr);             //在lineptr指向的字符串中查找ptr
void getname(char* name);         //将lineptr后面的文件名存入name
int parse();                      //将line[]中的字符串以命令加参数的形式存入cmdlin[]中（调用command（））
int getinline();                  //获取输入命令行，存储到line[]中
void initial();                   //初始化
void addCmd(struct cmd newCmd);
void printHistory();
//////////********使用说明********////////////////////
/*
1)此shell解释器命令格式为 cmd1[<infileName][|cmd2][|cmd3]...[|cmdn][>or>>outfileName][&]
2)cmd为命令名+参数形式的命令，<为输入重定向，后跟输入重定向文件名infileName；
  >或>>后跟输出重定向文件名，输出内容将写入outfileName，>>表示以追加方式写入文件，>则表示以覆盖方式写入；
3)命令结尾可加后台运行符号& ,表示此命令将以后台运行的方式执行
4)实现了cd命令
5)exit为退出命令
6)history为历史命令，可以显示最近执行的命令，最多100条
7)!i为执行历史命令，意为执行第i条历史命令。
*/
//////////////////main////////////////////////////////
main()
{
	//分配空间
	int x,z;
     for(z=0;z<MAXSAVE;z++)
     {
        for(x=0;x<MAXARG;x++)
        {  
              historyCmd[z].av[x]=malloc(MAXLEN);
        }
     }
	//

    int k;
	for(;;)
	{
//Begin:
    initial();                     //初始化
    int s=getinline();      //获取输入字符串   
	if(s==QUIT)
	  break;                   //若为exit命令则退出
    if(s==OKAY)
	{
	  if(k=parse()) 
          execute(k);
	}
    
    if(s==ERROR)
          continue;
	
       
	}
    
   //return k;
   
   
   //释放空间
	
     for(z=0;z<MAXSAVE;z++)
     {
        for(x=0;x<MAXARG;x++)
        {  
              free(historyCmd[z].av[x]);
        }
     }
	
}


//////////********函数实现********////////////////
void initial()
{
    int i;
	backgnd=FALSE;
	lineptr=line;
	avptr=avline;
	infile[0]='\0';
	outfile[0]='\0';
	append=FALSE;
	
    for(i=0;i<PIPELINE;++i)
	{
	    cmdlin[i].infd = 0;
		cmdlin[i].outfd = 1;
	}
	for(i=3;i<OPEN_MAX;++i)
	    close(i);
       // curdir=get_current_dir_name();
      
	getcwd(curdir,MAXDIR);//==NULL) printf("error!");//获取当前工作目录
        //curdir=(char*)get_curent_dir_name();
         //getwd(curdir);
	printf("[xiaow-shell@ %s:]#",curdir);

	fflush(stdout);
}

int getinline()
{

    int i;
       
	for(i=0;(line[i]=getchar())!='\n'&&i<MAXLINE;++i); 
	if(i==MAXLINE)
	{
	    fprintf(stderr,"Command line too long\n");
	    return(ERROR);
	}
	line[i+1]='\0';
	if(strcmp(line,"exit\n")==0) return QUIT;
	return(OKAY);

}

int parse()
{
    int i;
	
	command(0);
    if(check("<"))
	  getname(infile);
	for(i=1;i<PIPELINE;++i)
	    if(check("|"))
		   command(i);
		else
		   break;
	
	if(check(">"))
	{
	   if(check(">"))
	      append=TRUE;        
	    getname(outfile);
	}

	
	if(check("&"))
	   backgnd=TRUE;
 
	if(check("\n"))
	   return(i);
	else
	{
	  fprintf(stderr,"Command line syntax error\n");
	  return(ERROR);
	}

}

void command(int i)
{
    int j,flag,inword;

	for(j=0;j<MAXARG-1;++j)
	{
	   while(*lineptr==' '||*lineptr=='\t')
	        ++lineptr;
	   cmdlin[i].av[j]=avptr;
	   cmdlin[i].av[j+1]=NULL;
		for(flag=0;flag==0;)
		{
		    switch(*lineptr)
			{
			    case '>':
				case '<':
				case '|':
				case '&':
				case '\n':
				     if(inword==FALSE)
					    cmdlin[i].av[j]=NULL;
					 *avptr++='\0';
					 return;
				case' ':
				case'\t':
				    inword=FALSE;
					*avptr++='\0';
					flag=1;
					break;
				default:
				    inword=TRUE;
					*avptr++=*lineptr++;
					break;
			}

		}

	}
 

}

void execute(int j)
{
    int i,fd,fds[2];
		
	if(infile[0]!='\0')
	   cmdlin[0].infd=open(infile,O_RDONLY);
	
	if(outfile[0]!='\0')
	   if(append==FALSE)
	      cmdlin[j-1].outfd=open(outfile,O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
	    else
	      cmdlin[j-1].outfd=open(outfile,O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,0666);

	
	if(backgnd==TRUE)
	  signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
	else
	  signal(SIGCHLD,SIG_DFL);

        if(strcmp(cmdlin[0].av[0],"history")==0)
		    {
			    printHistory();
                           // addCmd(cmdlin[i]);
				return;
		    }
 	
	for(i=0;i<j;++i)
	{
	   
	   if(i<j-1)
	   {
	      pipe(fds);

		  cmdlin[i].outfd=fds[1];

		  cmdlin[i+1].infd=fds[0];
		
	   }
           if(strcmp(cmdlin[i].av[0],"cd")==0)              //cd 命令
              {
                if(chdir(cmdlin[i].av[1])) {printf("cd:error!"); return;}
                addCmd(cmdlin[i]);
                return;
	      }
           if(cmdlin[i].av[0][0]=='!')
           {
           int dex=cmdlin[i].av[0][1]-'0';
           if(strcmp(historyCmd[hisNum-dex].av[0],"cd")==0)       //history cd 命令       
             {
                if(chdir(historyCmd[hisNum-dex].av[1])) {printf("cd:error!"); return;}
                return;
	          }
           }
           
		  
	   forkexec(&cmdlin[i]);
           if(cmdlin[i].av[0][0]!='!')
              addCmd(cmdlin[i]);
	   	  
	   if((fd=cmdlin[i].infd)!=0)
	      close(fd);
	   if((fd=cmdlin[i].outfd)!=1)
	      close(fd);
	}

	

	

	if(backgnd==FALSE)
	   while(wait(NULL)!=lastpid);

}

void forkexec(struct cmd* ptr)
{
    int pid;
    int i;
		
	if(pid=fork())
	{
	 
	  if(backgnd==TRUE)
	    printf("%d\n",pid);
	  lastpid=pid;

	}
	else
	{
	  
	  if(ptr->infd==0&&backgnd==TRUE)
	     ptr->infd=open("/dev/null",O_RDONLY);
	 
	  if(ptr->infd!=0)
	  {
	    close(0);
		dup(ptr->infd);
	  }
	  if(ptr->outfd!=1)
	  {
	    close(1);
		dup(ptr->outfd);
	  }
	  	

	  if(backgnd==FALSE)
	  {
	    signal(SIGINT,SIG_DFL);
	    signal(SIGQUIT,SIG_DFL);
	  }

	  

	
	  for(i=3;i<OPEN_MAX;++i)
	  {close(i);}
              if(ptr->av[0][0]=='!')
              {
                int index=ptr->av[0][1]-'0';
                
                execvp(historyCmd[hisNum-index].av[0],historyCmd[hisNum-index].av);
                return;
                }
    
     if(execvp(ptr->av[0],ptr->av)==-1)
      {
       printf("%s:Cannot find this comond!\n",ptr->av[0]);
       exit(1);

      }
     //addCmd(*ptr);
      
	}

}

int check(char* ptr)
{
    char* tptr;
	while(*lineptr==' ')
	   lineptr++;
	tptr=lineptr;
	while(*ptr!='\0'&&*ptr==*tptr)
	{
	   ptr++;
	   tptr++;
	}
	if(*ptr!='\0')
	   return(FALSE);
	else
	{
	  lineptr=tptr;
	  return(TRUE);
	}

}

void getname(char* name)

{
    int i;
	for(i=0;i<MAXNAME;++i)
	{
	   switch(*lineptr)
	   {

	     case '>':
		 case '<':
		 case '|':
		 case '&':
		 case ' ':
		 case '\t':
		 case '\n':
		      *name='\0';
			  return;
		default:
		      *name++=*lineptr++;
			  break;
	   }
	}
	*name='\0';
}

void addCmd(struct cmd newCmd)
{
   // historyCmd[hisNum++]=newCmd;
   int s;
   char* p;
   char* tp;
   /*for(s=MAXSAVE-1;s>0;s--)
   {
     historyCmd[s]=historyCmd[s-1];
   }
*/
   if(hisNum<MAXSAVE)
   {
   for(s=0;newCmd.av[s]!=NULL;s++)
   {
	   tp=historyCmd[hisNum].av[s];
	   p=newCmd.av[s];
	   while(*p!='\0')
	   {
            *tp++=*p++;
	   }
	   *tp='\0';
    }
  for(;s<MAXARG;s++)
     historyCmd[hisNum].av[s]=NULL;
  hisNum++;
     
  }
  else
    printf("Cannot save so much!");
}
void printHistory()
{
    int k;
    int ps;
    for(k=hisNum-1;k>=0;k--)
	    {
             printf("%d:",hisNum-k);
		ps=0;
		while(historyCmd[k].av[ps]!=NULL)
                printf("%s ",historyCmd[k].av[ps++]);
		printf("\n");
            }
}