实验小组《OS操作系统实验一》----Shell解释程序实现文档.doc

《OS操作系统实验一》： Shell解释程序(YSH0)实现文档OS实验小组 2005年6月12日星期日 王 克（组长） 杜可斌 徐 瑞 张 劲 目录： 1 概述 2 2 YSH0功能与设计 2 2.1 程序形式 2 2.2 内部命令和外部命令 2 2.3 重定向和管道命令 2 2.4 特殊命令键 3 2.5 程序结构图 3 3 命令行分析器设计 4 3.1 功能 4 3.2 实现 5 4 命令解释执行的实现 6 4.1 使用到的系统调用 6 4.2 程序结构 6 5 程序源代码相关说明 7 5.1 文件说明 7 5.2 主要函数说明 7 5.3 主要数据结构说明 7 6 简易测试 8 6.1 编译运行测试 8 6.2 内部命令测试 9 6.3 外部命令测试 9 6.4 重定向和管道命令测试 10 6.5 测试总结 10 7 总结及感想 10 7.1 王克 10 7.2 杜可斌 11 7.3 张劲 11 7.4 徐瑞 11 8 附录 11 8.1 参考资料 11 8.2 源代码 11  概述 由于时间和能力的限制，这个的实验是参考实验教程上源代码及相关说明，但程序源代码的差异性在60%以上，从整体结构设计到具体的实现细节都有不同程度的改进和提高，但也可能带来一些BUG。 通过对操作系统课程的学习，我们对Linux有了进一步更深入的认识，从它的使用到内核编译都有所了解。 第一个实验是实现在Linux下实现一个Shell解释程序，所以我们将其命名为Linux Shell 0（表示一个最简单的Shell程序）。它是用户与系统内核沟通的中介，为用户使用操作系统的服务提供一个命令界面。用户在提示符下输入一个命令，Shell先解释后通过内核函数调用执行。 YSH0功能与设计 程序形式 用户运行本程序，lsh0提供一个命令提示符[lsh0#]，程序一直等待用户输入命令，直到exit命令结束。 内部命令和外部命令 解释器首先支持一定的内部命令，实现特定的动作，它包括： exit: 结束所有子程序并退出。 jobs：打印当前正在后台运行的作业和挂起的作业信息。本SHELL采用十分便于用户理解的格式。 fg %int：把进程标识符为＜int＞的作业放到前台运行。如果这个作业已经暂停，就让它继续开始运行。并开始等待此前台进程执行完毕。 bg %int：在后台执行进程标识符为＜int＞的已经挂起的进程。 外部命令的形式是一系列分隔的字符串。第一个字符串为可执行程序的程序名，其余的参数。它必将位于环境变量所设置的某个路径中，如果不存在则表示命令错误。 重定向和管道命令 SHELL的命令大部分都是从标准输入信息并将输出信息送到标准输出。分别缩写为stdin和stdout。默认情况下，stdin为键盘，stdout为屏幕。但可使用＞和＜将输入和输出重定向到文件中，＞将信息存入一文件以便保存，而不送到屏幕。使用＜将信息从文件中输入。并且两者可以组合使用。 SHELL也提供管道，利用管道可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入来使用。这种方法比使用临时文件来连接两个命令要方便和高效的多。 特殊命令键 Ctrl + Z：产生SIGTSTP信号，这个信号是让SHELL挂起在前台运行的作业。如果没有任何前台作业，则无效。 Ctrl + C：产生SIGNT信号，这个信号是让SHELL杀死前台运行的作业的进程。如果没有任何前台作业，则无效。 程序结构图 命令行分析器设计 功能 为Shell程序提供命令行的分析，并对信息进行分析存储，为解释执行做好准备。当用户在提示符后面输入命令时，输入的整行内容为一个“命令行字符串”。lsh0分析器的先将保存起来，直到它的作业执行结束。 在执行一个命令行字符串时，lsh0也同时为其分配一个非负整数标识符，用来标识此作业的数据结构。当其作业执行完毕时，就删掉这个作业的整个数据结构。 实现 命令解释执行的实现 使用到的系统调用 pid_t for(void); int execv(const *file, char *const argv[]); void exit(int status); int wait(int *stat_loc); pid_t waitpid(pid_t pid; int *stat_loc, int options); int dup2(int fildes, int fides2); int pipe(int fides[2]); （详见教程上，不再赘述了） 程序结构 程序源代码相关说明 文件说明 文件名 说