操作系统实验报告 shell程序.docx
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操作系统实验报告shell程序
操作系统实习报告日期：
实习题目：
shell程序
完成人
姓名：
组号：
学号
实习内容简要描述
本实验要实现一个简单的命令解释器，也就是Linux中的shell程序。
实验程序起名为ysh，要求其设计类似于目前流行的shell解释程序，如bash、csh、tcsh，但不需要具备那么复杂的功能。
ysh程序应当具有如下一些重要的特征：
能够执行外部程序命令，命令可以带参数。
能够执行fg、bg、cd、history、exit等内部命令。
使用管道和输入输出重定向。
支持前后台作业，提供作业控制功能，包括打印作业的清单，改变
当前运行作业的前台/后台状态，以及控制作业的挂起、中止和继续
运行。
除此之外，在这个实验中还须做到：
使用make工具建立工程。
使用调试器gdb来调试程序。
提供清晰、详细的设计文档和解决方案。
主要代码结构
（附注释）
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include"ysh.h"
#defineNO_PIPE-1
#defineFD_READ0
#defineFD_WRITE1
intis_founded（char*cmd）
{
intk=0;
while（envpath[k]!
=NULL）{strcpy（buf,envpath[k]）;
strcat（buf,cmd）;
if（access（buf,F_OK）==0）{return1;
}k++;
}
return0;
}
voidgetenviron（intn,char*s）
{inti=0,j=0,k=0;
charc;
charbuff[80];
char*p;
while（（c=s[i]）!
='='）{buff[i++]=c;
}buff[i++]='\0';
if（strcmp（buff,"PATH"）==0）{
while（s[i]!
='\0'）{if（s[i]==':
'）{
buff[j++]='/';
buff[j]='\0';
p=（char*）malloc（strlen（buff）+1）;
strcpy（p,buff）;
envpath[k++]=p;
envpath[k]=NULL;
j=0;
i++;
}else{
buff[j]=s[i];
j++;
i++;
}
}
}else
fprintf（stderr,"Nomatch"）;
}
intgetline（intfd,char*buf）
{inti=0;
charc;
while（read（fd,&c,1））{
buf[i++]=c;
if（c=='\n'）{
buf[i-1]='\0';
returni;
}
}returni;
}
voidinit_environ（）
{
intfd,n;
charbuf[80];
if（（fd=open（"ysh_profile",O_RDONLY,660））==-1）{
printf（"initenvironvariableerror!
\n"）;
exit
（1）;
}
while（（n=getline（fd,buf））!
=0）{
getenviron（n,buf）;
}
envhis.start=0;
envhis.end=0;
head=end=NULL;
}
intpipel（char*input,intlen）
{char*argv[10][30];
char*filename[0];
inti,j,k,is_bg=0;
intli_cmd=0;
intfd[10][1],pipe_in=-1;
intpipe_out=-1,flag=0;
pid_tpid;
for（i=0,j=0,k=0;i<=len;i++）{
if（（input[i]==''）||（input[i]=='\t'）||（input[i]=='\0'）||
（input[i]=='|'）||（input[i]=='>'）||（input[i]=='\n'））{
if（（input[i]=='|'）||（input[i]=='>'））{
if（input[i]=='>'）{
flag=1;
}
if（j>0）{
buf[j++]='\0';
argv[li_cmd][k]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（argv[li_cmd][k],buf）;
k++;
}
argv[li_cmd][k]=（char*）0;
li_cmd++;
k=0;
j=0;
}
if（j==0）{
continue;
}else{
buf[j++]='\0';
if（flag==0）{
argv[li_cmd][k]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（argv[li_cmd][k],buf）;
k++;
}else{
filename[0]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（filename[0],buf）;
}
}
j=0;
}else{
if（（input[i]=='&'）&&（input[i]=='\0'））{
is_bg=1;
continue;
}
buf[j++]=input[i];
}
}
argv[li_cmd][k++]=NULL;
for（i=0;i<=10;i++）{
fd[i][FD_READ]=NO_PIPE;
fd[i][FD_WRITE]=NO_PIPE;
}
for（i=0;iif（pipe（fd[i]）==-1）{
printf（"Cannotopenpipe!
\n"）;
return0;
}
}
for（i=0;iif（is_founded（argv[i][0]）==0）{
printf（"Cannotfoundcommand!
\n"）;
break;
}
}
if（i!
=0）{
pipe_in=fd[i-1][FD_READ];
}else{
pipe_in=NO_PIPE;
}
if（i!
=li_cmd）{
pipe_out=fd[i][FD_WRITE];
}else
{if（flag==1）{
if（（pipe_out=open（filename[0],O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC,
S_IRUSR|S_IWUSR））==-1）{
printf（"Cannotopen%s\n",filename[0]）;
return0;
}
}else{
pipe_out=NO_PIPE;
}
}
if（（pid=fork（））<0）{
printf（"Forkfailed!
\n"）;
return0;
}
if（pid==0）{
if（pipe_in==NO_PIPE）{
close（pipe_in）;
}
if（pipe_out==NO_PIPE）{
close（pipe_out）;
}
if（pipe_out!
=NO_PIPE）{
dup2（pipe_out,1）;
close（pipe_out）;
}
if（pipe_in!
=NO_PIPE）{
dup2（pipe_in,0）;
close（pipe_in）;
}
execv（buf,argv[i]）;
}else{
if（is_bg==0）{
waitpid（pid,NULL,0）;
}
close（pipe_in）;
close（pipe_out）;
}
return0;
}
voidadd_history（char*inputcmd）
{
envhis.end=（envhis.end+1）%HISNUM;
if（envhis.end==envhis.start）{
envhis.start=（envhis.start+1）%HISNUM;
}
strcpy（envhis.his_cmd[envhis.end],inputcmd）;
}
voidhistory_cmd（）
{
inti,j=0;
if（envhis.start==envhis.end）{
return;
}
elseif（envhis.startfor（i=envhis.start+1;i<=envhis.end;i++）{
printf（"%d\t%s\n",j,envhis.his_cmd[i]）;
j++;
}
}else{
for（i=envhis.start+1;iprintf（"%d\t%s\n",j,envhis.his_cmd[i]）;
j++;
}
for（i=0;i<=envhis.end;i++）{
printf（"%d\t%s\n",j,envhis.his_cmd[i]）;
j++;
}
}
}
voidcd_cmd（char*route）
{
if（route!
=NULL）{
if（chdir（route）<0）
printf（"cd;%sErrorfileordirectory!
\n",route）;
}
}
voidjobs_cmd（）
{
structNODE*p;
inti=1;
p=head;
if（head!
=NULL）{
do
{
printf（"%d%d%s\t%s\n",i,p->pid,p->state,p->cmd）;
i++;
p=p->link;
}while（p!
=NULL）;
}
else
printf（"Nojobs!
\n"）;
}
voidadd_node（char*input_cmd,intnode_pid）
{
structNODE*p;
p=（structNODE*）malloc（sizeof（structNODE））;
p->pid=node_pid;
strcpy（p->state,input_cmd）;
strcpy（p->state,"running"）;
p->link=NULL;
if（head==NULL）{
head=p;
end=p;
}else{
end->link=p;
end=p;
}
}
voiddel_node（intsig,siginfo_t*sip）
{
structNODE*q;
structNODE*p;
intid;
if（sig_z==1）{
sig_z=0;
gotoout;
}
id=sip->si_pid;
p=q=head;
if（head==NULL）
gotoout;
while（p->pid!
=id&&p->link!
=NULL）{
p=p->link;
}
if（p->pid!
=id）
gotoout;
if（p==head）
head=head->link;
else{
while（q->link!
=p）{
q=q->link;
}
if（p==end）{
end=q;
q->link=NULL;
}else{
q->link=p->link;
}
}
free（p）;
out:
return;
}
voidsetflag（）{
sig_flag=1;
}
voidctrl_z（）
{
structNODE*p;
inti=1;
if（pid1==0）{
gotoout;
}
if（head!
=NULL）{
p=head;
while（（p->pid!
=pid1）&&（p->link!
=NULL））{
p=p->link;
}
if（p->pid==pid1）{
strcpy（p->state,"stopped"）;
}else
{
add_node（input,pid1）;
strcpy（end->state,"stopped"）;
}
}
else
{
add_node（input,pid1）;
strcpy（end->state,"stopped"）;
}
sig_z=1;
kill（pid1,SIGSTOP）;
for（p=head;p->pid!
=pid1;p=p->link）
{
i++;
}
printf（"[%d]\t%s\t%s\n",i,end->state,end->cmd）;
pid1=0;
out:
return;
}
voidbg_cmd（intjob_num）
{
structNODE*p;
inti=0;
p=head;
for（i=1;i{
p=p->link;
}
kill（p->pid,SIGCONT）;
strcpy（p->state,"running"）;
}
voidfg_cmd（intjob_num）
{
structNODE*p;
inti=0;
p=head;
for（i=1;i{
p=p->link;
}
strcpy（p->state,"running"）;
strcpy（input,p->cmd）;
pid1=p->pid;
signal（SIGTSTP,ctrl_z）;
kill（p->pid,SIGCONT）;
waitpid（p->pid,NULL,0）;
}
intmain（）
{
init_environ（）;
while
（1）
{
charc;
char*arg[20];
inti=0,j=0,k=0;
intis_pr=0,is_bg=0;
intinput_len=0,path;
intpid=0,status=0;
structsigactionaction;
action.sa_sigaction=del_node;
sigfillset（&action.sa_mask）;
action.sa_flags=SA_SIGINFO;
sigaction（SIGCHLD,&action,NULL）;
signal（SIGTSTP,ctrl_z）;
path=get_current_dir_name（）;
printf（"ysh@%s",path）;
while（（（c=getchar（））==''）||（c=='\t'）||（c==EOF））
{
;
}
if（c=='\n'）
{
continue;
}
while（c!
='\n'）
{
buf[input_len++]=c;
c=getchar（）;
}
buf[input_len]='\0';
input=（char*）malloc（sizeof（char）*（input_len+1））;
strcpy（input,buf）;
for（i=0,j=0,k=0;i<=input_len;i++）
{
if（（input[i]=='<'）||（input[i]=='>'）||（input[i]=='|'））
{
if（input[i]=='|'）
{
pipel（input,input_len）;
add_history（input）;
free（input）;
}
else
{
redirect（input,input_len）;
add_history（input）;
free（input）;
}
is_pr=1;
break;
}
}
if（is_pr==1）
{
continue;
}
for（i=0,j=0,k=0;i<=input_len;i++）
{
if（（input[i]==''）||（input[i]=='\0'））
{
if（j==0）
{
continue;
}
else
{
buf[j++]='\0';
arg[k]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（arg[k++],buf）;
j=0;
}
}
else
{
if（（input[i]=='&'）&&（input[i+1]=='\0'））
{
is_bg=1;
continue;
}
buf[j++]=input[i];
}
}
if（strcmp（arg[0],"exit"）==0）
{
add_history（input）;
printf（"Byebye!
\n"）;
free（input）;
break;
}
if（strcmp（arg[0],"history"）==0）
{
add_history（input）;
history_cmd（）;
free（input）;
continue;
}
if（strcmp（arg[0],"cd"）==0）
{
add_history（input）;
for（i=3,j=0;i<=input_len;i++）
{
buf[j++]=input[i];
}
buf[j]='\0';
arg[1]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（arg[1],buf）;
cd_cmd（arg[1]）;
free（input）;
continue;
}
if（strcmp（arg[0],"jobs"）==0）
{
add_history（input）;
jobs_cmd（）;
free（input）;
continue;
}
if（strcmp（arg[0],"bg"）==0）
{
add_history（input）;
for（i=0;i<=input_len;i++）
{
if（input[i]=='%'）
{
break;
}
}
i++;
for（;i<=input_len;i++）
{
buf[j++]=input[i];
}
buf[j]='\0';
arg[1]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（arg[1],buf）;
bg_cmd（atoi（arg[1]））;
free（input）;
continue;
}
if（strcmp（arg[0],"fg"）==0）
{
add_history（input）;
for（i=0;i<=input_len;i++）{
if（input[i]=='%'）{
break;
}
}
i++;
for（;i<=input_len;i++）
{
buf[j++]=input[i];
}
buf[j]='\0';
arg[1]=（char*）malloc（sizeof（char）*j）;
strcpy（arg[1],buf）;
fg_cmd（atoi（arg[1]））;
free（input）;
continue;
}
if（is_pr==0）
{
arg[k]=（char*）malloc（sizeof（char））;
arg[k]=NULL;
if（is_founded（arg[0]）==0）
{
printf（"Thiscommandisnotfouned!
\n"）;
for（i=0;i<=k;i++）
{
free（arg[i]）;
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