在shell的命令行中輸入命令,會有兩種執行命令的途徑

1. ? ? ? ? shell自己執行
2. ? ? ? ? shell創建子進程(fork ,exit ,waitpid,exec) ,子進程去執行

shell自己執行的命令是自建命令(bulit command)

子進程執行的是非自建命令

第一版只能維護命令行參數表+創建子進程, 執行非內建命令

????????我們先創建了命令行提示符 ,獲取了命令行的內容,維護了命令行參數表,創建了子進程進行命令的執行

?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.獲取命令51 {52     //將命令輸出到字符數組中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會將回車(\n)也輸入60     if(strlen(Command_buff) == 0) return false;//strlen遇0(\0)會停下來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 會在字符串中查找分隔符，并將分隔符替換為 \0，從而將字符串分割成多個70     while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr,SEP)));//strtok后續使用要用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.執行命令86 {87     pid_t id =fork();88     if(id ==0)89     {//子進程90         int ret =execvp(gargv[0],gargv);91         if(ret ==-1) cout<<"子進程出錯\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.獲取命令
117         {
118             continue;
119         }
120         ParseCommand(Command_buff ,charsize);//3.分析命令
121         //debug();
122         ExecuteCommand();//4.執行命令
123     }
124     return 0;
125 }?

第一版的執行結果:

• 第一版在執行cd ..時,是改變了子進程的cwd,子進程執行完又退了,無法影響下面的進程,cd..?不能讓子進程執行.
• 所以cd ..?或cd / 是自建命令 ,需要shell自己執行,以便可以影響到下面的進程(例如在/?目錄下創建文件)

?第二版能維護命令行參數表+執行cd命令 ,判斷了是否是自建命令(mysell自己執行自建命令,可以對環境變量發生改變),子進程執行其他命令.

在執行創建子進程前判斷,命令是否是內建命令(是否是cd?命令),是否要創建子進程.

getpwd不再是從環境變量中拿,從pcb中拿(因為pcb中是實時的),拿完更新環境變量(命令行提示符每次運行都會刷新,借此來維護cd?后的環境變量).

    #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 //全局的當前shell的工作路徑(定義到全局不會被銷毀)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     //從pcb中直接拿pwd44     if(nullptr ==  getcwd(pwd,sizeof(pwd))) return "None";45     //拿到后還需要更新環境變量中的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.獲取命令67 {68     //將命令輸出到字符數組中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會將回車(\n)也輸入76     if(strlen(Command_buff) == 0) return false;//strlen遇0(\0)會停下來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 會在字符串中查找分隔符，并將分隔符替換為 \0，從而將字符串分割成多個86     while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr,SEP)));//strtok后續使用要用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.執行命令
102 {
103     pid_t id =fork();
104     if(id ==0)
105     {//子進程
106         int ret =execvp(gargv[0],gargv);
107         if(ret ==-1) cout<<"子進程出錯\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 //內建命令的執行(調用函數,改變狀態)
126 bool CheckandExecBuiltCommand()
127 {   //使用窮舉法找內建命令
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.獲取命令
148         {
149             continue;
150         }
151         ParseCommand(Command_buff ,charsize);//3.分析命令
152         //debug();
153         //判斷是否是內建命令,shell自己執行
154         if(CheckandExecBuiltCommand())//是內建命令并執行
155         {
156             continue;
157         }
158         //不是內建命令,創建子進程執行
159         ExecuteCommand();//4.執行命令
160     }
161     return 0;
162 }

第二版執行結果:

第三版?模擬真實shell從系統文件中獲取環境變量,維護命令行參數表+維護環境變量表(execvpe)

• myshell前面的兩版都是從系統shell中獲取的環境變量表
• 實際上,系統shell開啟時,是從系統文件中獲取環境變量表,但是這個過程涉及shell腳本(比較難搞,意義不大),
• 所以我們用將系統shell的環境變量表手動拷貝到myshell中的過程來模擬系統shell開啟時,是從系統文件中獲取環境變量表

• 要讓myshell執行的子進程的環境變量與myshell一致(不與系統shell一致)使用execvpe
• 系統的shell維護了兩張表(命令行參數表+環境變量表)

第三版拷貝了環境變量表,維護了環境變量表(exxcvpe),增加了內置命令

第三版運行結果: