实验十 简单shell命令行解释器的设计与实现

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1、实验目的

本实验主要目的在于进一步学会如何在 Linux 系统下使用进程相关的系统调用，了解 shell 工作

的基本原理，自己动手为 Linux 操作系统设计一个简单的命令接口。

2、背景知识

本实验要使用创建子进程的 fork()函数,执行新的命令的 exec（）系列函数，通常 shell 是等待子

进程结束后再接受用户新的输入，这可以使用 waitpid()函数。以上相关的系统函数调用的说明请参

见实验二的背景知识。

3、设计内容与要求

要设计的 shell 类似于 sh,bash,csh 等，必须支持以下内部命令：

cd <目录>更改当前的工作目录到另一个<目录>。如果<目录>未指定，输出当前工作目录。如果<目录>不存在，应当有适当的错误信息提示。这个命令应该也能改变 PWD 的环境变量。

environ 列出所有环境变量字符串的设置（类似于 Linux 系统下的 env 命令）。

echo <内容> 显示 echo 后的内容且换行

help 简短概要的输出你的 shell 的使用方法和基本功能。

jobs 输出 shell 当前的一系列子进程，必须提供子进程的命名和 PID 号。

quit,exit,bye 退出 shell。

提示：shell 的主体就是反复下面的循环过程
while(1){
		接收用户输入的命令行；
		解析命令行；
	if(用户命令为内部命令)
		直接处理；
	else if(用户命令为外部命令)
 		创建子进程执行命令；
 	else
	提示错误的命令；
}

实验源码：下面源码直接做成.c文件直接在虚拟机上运行即可

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
int main()
{
    char cmd[2100];
    while(1)
    {
    	printf("\n --------------------------------------------------\n");
	printf("                 shell 命令行解释器");
	printf("\n --------------------------------------------------\n\n");
	printf("\n -----------------------------------\n");
	printf("              操作选择                \n");
	printf(" -----------------------------------\n");
	printf("|1、echo            		     |\n");
	printf("|2、quit exit bye    		     |\n");
	printf("|3、cd      			     |\n");
	printf("|4、jobs			     |\n");
	printf("|5. environ                          |\n");
	printf("|6. help                             |\n");
	printf(" -----------------------------------\n");
	printf("\n");
        printf("请输入你的操作:");
        scanf("%s",cmd);
        int len=strlen(cmd),i;
        if(cmd[0] == 'e' && cmd[1] == 'c') // echo
        {
            int flag=0;
            for( i=5; i<len-1; i++)
            {
                if(cmd[i]!=' ') flag=1;
                if(flag)
                {
                    putchar(cmd[i]);
                }
            }
            if(flag) putchar('\n');
        }
        else if(cmd[0]=='q' || cmd[1]=='x' || cmd[0]=='b') // quit,exit,bye
        {
            printf("Bye\n");
            return 0;
        }
        else if(cmd[0]=='h') // help
        {
            printf("/**********************************/\n");
            printf("echo <content>\tprint a line content\n");
            printf("quit,exit,bye\tend produce\n");
            printf("cd <catalog>\techo catalog\n");
            printf("jobs\techo process name and pid...\n");
            printf("environ\techo environment variable\n");
            printf("/**********************************/\n");
        }
        else
        {
            char cata[100];
            int cnt=0;
            if(cmd[0]=='c') // cd
            {
                int flag=0;
                for( i=3; i<len; i++)
                {
                    if(cmd[i]!=' ') flag=1;
                    if(flag)
                    {
                        cata[cnt++] = cmd[i];
                    }
                }
                if(cnt==0)
                {
                    cata[0]='.';
                    cata[1]='\0';
                }
            }
            /* fork a child process */
            pid_t pid = fork();
            if (pid < 0)
            {
                /* error occurred */
                fprintf(stderr, "Fork Failed");
                return 1;
            }
            else if(pid==0)
            {
                if(cmd[0]=='c') // cd
                {
                    execlp("/bin/ls",cata,NULL);
                }
                else if(cmd[0]=='j') // jobs
                {
                    execlp("pstree","-p",NULL);
                }
                else if(cmd[0]=='e') // environ
                {
                    execlp("env","",NULL);
                }
            }
            else
            {
                /* wait wait，until child process exit*/
                wait();
            }
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

实验结果截图及其分析：

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