# linux命令解析器

**Repository Path**: z_ml/shell_jxq

## Basic Information

- **Project Name**: linux命令解析器
- **Description**: 通过本实验，我们完成了一个支持输入输出重定向，支持后台运行的 Linux Shell 命令解释器。通过该项目的学习，可以更进一步的了解 Linux Shell 的工作机制。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2017-10-19
- **Last Updated**: 2022-11-17

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 一、实验简介

> 学习编写此程序可以培养 Linux 系统编程能力，尤其是在多进程方面。可以了解fork、execvp 等重要的系统调用。另外还能深入到底层理解 Linux Shell 的功能的实现手段。

## 1.1 知识点
- Shell 的基本概念
- 进程控制相关的系统调用的使用（如 fork,exev）
- 信号的概念及系统调用 signal的使用

## 1.2 效果截图
![这里写图片描述](http://img.blog.csdn.net/20171016141912089?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvel9tbDExOA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
## 1.3 设计流程
![这里写图片描述](http://img.blog.csdn.net/20171016145603602?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvel9tbDExOA==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast)
# 二、main 函数的设计
首先，以自顶向下的方式探讨一下在 Linux Shell 的周期内主要做了哪些事:
初始化：在这一步，一个典型的 Shell 应该读取配置文件并执行配置功能。这样可以改变 Shell 的行为。
解释：接下来，Shell 将从标准输入（可以是交互的方式或者一个脚本文件）中读入命令，然后执行它。
终止：在命令被执行之后，Shell 执行关闭命令，释放内存，最后终止。
详细见代码注释：
```
/* 主函数入口 */
int main()
{
    char *command;
    int iter = 0;
    command = (char *)malloc(MAX+1); //用于存储命令语句

    chdir("/home/");  /* 通常在登陆 shell 的时候通过查找配置文件（/etc/passwd 文件）
                               中的起始目录，初始化工作目录，这里默认为家目录 */
    while(1)
    {
        iter = 0;
		//定义信号处理方式
		signal_set();
        //用于输出提示符
        print_prompt();  
        //扫描多条命令语句
        scan_command(command);    
        // 基于分号解析出单条命令语句，并以字符串的形式存进全局变量 all 中
        parse_semicolon(command);

        // 迭代执行单条命令语句
        while(all[iter] != NULL)
        {
            execute(all[iter]); //这是 shell 解释器的核心函数
            iter += 1;
        }
    }
}
```
- 注：print_prompt()、scan_command(command) 和 parse_semicolon(command) 三个函数是自定义函数，功能分别为：用于输出提示符，扫描多条命令语句，基于分号解析出单条命令语句，并以字符串的形式存进全局变量 all 中。概念简单，其详细代码在项目完整代码中。

# 三、程序的核心功能 execute 函数
execute函数完成的主要功能如下：
- 判断用户执行的是否是 Shell 的内建命令，如果是则执行（这里为了强调概念，没有过多的添加内建命令）
- 解析单条命令语句，即将命令名和命令参数解析并保存在字符串数组，以便调用 bf_exec命令。
- 识别输入输出重定向符号，利用底层系统调用函数 dup2完成上层输入输出重定向
- 识别后台运行符号，通过设置自定义函数 bf_exec的模式为1实现，这里要说明一点：所谓后台执行，无非就是让前台 Shell 程序以非阻塞的形式执行，并没有对后台程序做任何操作
       
## 3.1处理标准输出重定向问题的函数： file_out
本函数的定义为： **void file_out(char \*arg[], char \*out_file, int type)。** arg 代表命令行参数。 **out_file** 代表重定向的文件名。 通过** dup2(f, 1)** 语句使得标准输出文件（文件描述符为1）重定向到制定的文件**out_file**(文件描述符f)。至于是追加重定向还是覆盖重定向取决于函数 open 的打开模式（是否是 **O_APPEND**）。
这部分的完整代码如下：

## 3.2 处理标准输入重定向问题的函数： file_in
本函数的定义原型为 **void file_in(char \*arg[], char \*in_file, char \*out_file, int type)** 类似于 file_out函数，该本分仍然采用 dup2(in, 0)来完成标准输入文件（文件描述符0）重定向到执行的文件 in_file（文件描述符为 in）。


## 3.3 实现命令执行的最后一步： bf_exec
本函数定义的原型为：**void bf_exec(char \*arg[], int type)**, arg 指命令行，type标识前台还是后台运行。
- 实现命令的执行必须在 Shell 父进程下 fork 一个子进程，并在子进程中调用 execvp 函数装载子进程执行的代码（所要执行的命令）。
- 程序的前后台执行取决于父进程在子进程执行过程中是否是阻塞的。代码中，前台进程的父进程需要调用 wait(&pid) 阻塞，等待前台执行的命令执行完才能唤醒。



# 四、参考资料

-- [《UNIX环境高级编程》](https://book.douban.com/subject/1788421/)

[1]:https://github.com/zml118/shell.git