基于C语言进行CUNIX程序设计【100012492】

# C/UNIX 程序设计大作业 # 一、 整体流程  ## 基本功能要点 用户输入命令与参数，能正常执行命令实现内置命令，语法分析，执行外部命令 0 输入、输出重定向到文件解析 <, >, >> **管道** 解析 |，处理依赖关系 后台执行程序解析 & **作业控制** 实现内置命令 jobs，bg，fg，实现对 Ctrl Z 信号（SIGTSTP）的处理 **历史命令** 调用 readline 库实现 文件名 tab 补全，各种快捷键调用 readline 库实现 **环境变量、简单脚本** 实现内置命令 addpath, envpath，实现对 PATH 的更改 # 二、内置命令说明 该 shell 实现了以下 10 个内置命令：cd、pwd、exit、jobs、kill、bg、fg、addpath、 envpath、history。 ```c++ cd ``` 调用 chdir 函数实现 ```c++ pwd ``` 调用 getcwd 函数实现 ```c++ exit ``` 退出 shell，如果此时还有进程在运行，则会提示用户，让用户再次选择是否退出。 ```c++ jobs ``` shell 使用一个链表记录所有子进程的信息，jobs 命令遍历这个链表，输出当前存在的各子进程的信息。 主进程忽略 SIGINT 和 SIGQUIT，将 SIGTSTP（即 Ctrl Z 对应的信号）更换为自己的信号处理函数。该函数会在子进程链表中寻找最后运行的子进程的 pid，如果存在则给这个子进程发送 SIGSTOP 信号，然后打印相应信息，从而实现对 ctrl Z 的处理。 ```c++ kill ``` 命令格式为：kill [pid]，即杀死对应 pid 的进程。 通过给对应 pid 的进程发送 SIGQUIT 实现。 ```c++ bg ``` 命令格式为：bg [pid]，即将对应 pid 的进程移至后台运行。 遍历子进程信息链表，给对应 pid 的子进程（若存在）发送 SIGCONT 信号。 ```c++ fg ``` 命令格式为：fg [pid]，即将对应 pid 的进程移至前台运行。 遍历子进程信息链表，给对应 pid 的子进程（若存在）发送 SIGCONT 信号，主进程等待其完成。 ```c++ addpath ``` 命令格式为：addpath [target path]，将 target path 加入 $PATH 环境变量，使得之后可以直接运行路径下的文件，仅对当前终端生效。 通过调用 putenv 函数实现 ```c++ envpath ``` 命令格式为：envpath，显示当前 $PATH 环境变量的值通过调用 getenv 函数实现 ```c++ history ``` 命令格式为：history，显示历史命令 通过调用 readline 库中的 history_list 函数实现。 # 三、外部命令解析方式 Shell 通过以下顺序对用户输入的一个完整的外部命令进行解析： 提取第一条简单命令，简单命令指出现特殊字符之前的命令，特殊字符包含：‘<’， ‘>’，‘|’，‘&’，‘\n’。 判断是否存在输入重定向（‘<’），如果存在，则获取输入文件名。 判断是否存在管道（‘|’），如果存在，则提取‘|’之后的下一条简单命令，直到不存在管道（‘|’）为止。 判断是否存在输出重定向（‘>’），如果存在，判断是一个‘>’（写入新文件）还是两个‘>’（追加入文件），然后获取输出文件名。 判断是否是后台运行（‘&’），如果存在，则记录其后台运行的属性。 判断此条命令输入是否结束（‘\n’），如果不是，则输出错误信息。 一条符合规则的典型命令输入：cat < a.txt | grep -n haha > b.txt & # 四、 文件说明 | 文件名 | 功能 | | --------- | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | main.c | Shell 主循环 | | def.h | 基本结构体的定义和一些固定参数的 define，用来确定数组大小 | | externs.h | 声明一些在多个文件中用到的变量，比如输入输出文件名，用户输入的指令行等 | | parse.h | parse.c 中的函数声明 | | parse.c | 初始化函数，输入命令分割，语法分析函数实现 | | builtin.h | builtin.c 中的函数声明 | | builtin.c | 虽然文件名叫做 builtin，但是实际上不仅包含内置函数的实现与；执行，还包含外部命令的执行。总之命令的执行函数都在这个文件里实现。除此之外还有对子进程信息记录链表的操作函数。 | | test.py | 一个用来测试作业控制（jobs、fg、bg）功能的简单 python 脚本。其内容是睡眠几秒然后输出一些文字 | | b.sh | 一个简单的 bash 脚本 | # 五、环境说明 **实验环境**：Ubuntu 18.04 **外部依赖库：**路径、文件名自动补全，输入时上下左右键和其他快捷键的支持，历史命令功能均基于 GNU readline 库。从 makefile 也可以看出，编译的时候加入了-lreadline 选项。 **运行：**运行 make 编译生成的 shell 可执行文件即可。