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#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <math.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <stddef.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/termios.h>
#include "global.h"
#define DEBUG
int goon = 0, ingnore = 0; //用于设置signal信号量
char *envPath[10], cmdBuff[40]; //外部命令的存放路径及读取外部命令的缓冲空间
History history; //历史命令
Job *head = NULL; //作业头指针
pid_t fgPid; //当前前台作业的进程号
/*******************************************************
工具以及辅助方法
********************************************************/
/*判断命令是否存在*/
int exists(char *cmdFile){
int i = 0;
if((cmdFile[0] == '/' || cmdFile[0] == '.') && access(cmdFile, F_OK) == 0){ //命令在当前目录
strcpy(cmdBuff, cmdFile);
return 1;
}else{ //查找ysh.conf文件中指定的目录,确定命令是否存在
while(envPath[i] != NULL){ //查找路径已在初始化时设置在envPath[i]中
strcpy(cmdBuff, envPath[i]);
strcat(cmdBuff, cmdFile);
if(access(cmdBuff, F_OK) == 0){ //命令文件被找到
return 1;
}
i++;
}
}
return 0;
}
/*将字符串转换为整型的Pid*/
int str2Pid(char *str, int start, int end){
int i, j;
char chs[20];
for(i = start, j= 0; i < end; i++, j++){
if(str[i] < '0' || str[i] > '9'){
return -1;
}else{
chs[j] = str[i];
}
}
chs[j] = '\0';
return atoi(chs);
}
/*调整部分外部命令的格式*/
void justArgs(char *str){
int i, j, len;
len = strlen(str);
for(i = 0, j = -1; i < len; i++){
if(str[i] == '/'){
j = i;
}
}
if(j != -1){ //找到符号'/'
for(i = 0, j++; j < len; i++, j++){
str[i] = str[j];
}
str[i] = '\0';
}
}
/*设置goon*/
void setGoon(){
goon = 1;
}
/*释放环境变量空间*/
void release(){
int i;
for(i = 0; strlen(envPath[i]) > 0; i++){
free(envPath[i]);
}
}
/*******************************************************
信号以及jobs相关
********************************************************/
/*添加新的作业*/
Job* addJob(pid_t pid){
Job *now = NULL, *last = NULL, *job = (Job*)malloc(sizeof(Job));
//初始化新的job
job->pid = pid;
strcpy(job->cmd, inputBuff);
strcpy(job->state, RUNNING);
job->next = NULL;
if(head == NULL){ //若是第一个job,则设置为头指针
head = job;
}else{ //否则,根据pid将新的job插入到链表的合适位置
now = head;
while(now != NULL && now->pid < pid){
last = now;
now = now->next;
}
last->next = job;
job->next = now;
}
return job;
}
/*移除一个作业*/
void rmJob(int sig, siginfo_t *sip, void* noused){
pid_t pid;
Job *now = NULL, *last = NULL;
if(ingnore == 1){
ingnore = 0;
return;
}
pid = sip->si_pid;
now = head;
while(now != NULL && now->pid < pid){
last = now;
now = now->next;
}
if(now == NULL){ //作业不存在,则不进行处理直接返回
return;
}
//开始移除该作业
if(now == head){
head = now->next;
}else{
last->next = now->next;
}
free(now);
}
/*组合键命令ctrl+z*/
void ctrl_Z(){
Job *now = NULL;
if(fgPid == 0){ //前台没有作业则直接返回
return;
}
//SIGCHLD信号产生自ctrl+z
ingnore = 1;
now = head;
while(now != NULL && now->pid != fgPid)
now = now->next;
if(now == NULL){ //未找到前台作业,则根据fgPid添加前台作业
now = addJob(fgPid);
}
//修改前台作业的状态及相应的命令格式,并打印提示信息
strcpy(now->state, STOPPED);
now->cmd[strlen(now->cmd)] = '&';
now->cmd[strlen(now->cmd) + 1] = '\0';
printf("[%d]\t%s\t\t%s\n", now->pid, now->state, now->cmd);
//发送SIGSTOP信号给正在前台运作的工作,将其停止
kill(fgPid, SIGSTOP);
fgPid = 0;
}
/*fg命令*/
void fg_exec(int pid){
Job *now = NULL;
int i;
//SIGCHLD信号产生自此函数
ingnore = 1;
//根据pid查找作业
now = head;
while(now != NULL && now->pid != pid)
now = now->next;
if(now == NULL){ //未找到作业
printf("pid为7%d 的作业不存在!\n", pid);
return;
}
//记录前台作业的pid,修改对应作业状态
fgPid = now->pid;
strcpy(now->state, RUNNING);
signal(SIGTSTP, ctrl_Z); //设置signal信号,为下一次按下组合键Ctrl+Z做准备
i = strlen(now->cmd) - 1;
while(i >= 0 && now->cmd[i] != '&')
i--;
now->cmd[i] = '\0';
printf("%s\n", now->cmd);
kill(now->pid, SIGCONT); //向对象作业发送SIGCONT信号,使其运行
waitpid(fgPid, NULL, 0); //父进程等待前台进程的运行
}
/*bg命令*/
void bg_exec(int pid){
Job *now = NULL;
//SIGCHLD信号产生自此函数
ingnore = 1;
//根据pid查找作业
now = head;
while(now != NULL && now->pid != pid)
now = now->next;
if(now == NULL){ //未找到作业
printf("pid为7%d 的作业不存在!\n", pid);
return;
}
strcpy(now->state, RUNNING); //修改对象作业的状态
printf("[%d]\t%s\t\t%s\n", now->pid, now->state, now->cmd);
kill(now->pid, SIGCONT); //向对象作业发送SIGCONT信号,使其运行
}
/*******************************************************
命令历史记录
********************************************************/
void addHistory(char *cmd){
if(history.end == -1){ //第一次使用history命令
history.end = 0;
strcpy(history.cmds[history.end], cmd);
return;
}
history.end = (history.end + 1)%HISTORY_LEN; //end前移一位
strcpy(history.cmds[history.end], cmd); //将命令拷贝到end指向的数组中
if(history.end == history.start){ //end和start指向同一位置
history.start = (history.start + 1)%HISTORY_LEN; //start前移一位
}
}
/*******************************************************
初始化环境
********************************************************/
/*通过路径文件获取环境路径*/
void getEnvPath(int len, char *buf){
int i, j, last = 0, pathIndex = 0, temp;
char path[40];
for(i = 0, j = 0; i < len; i++){
if(buf[i] == ':'){ //将以冒号(:)分隔的查找路径分别设置到envPath[]中
if(path[j-1] != '/'){
path[j++] = '/';
}
path[j] = '\0';
j = 0;
temp = strlen(path);
envPath[pathIndex] = (char*)malloc(sizeof(char) * (temp + 1));
strcpy(envPath[pathIndex], path);
pathIndex++;
}else{
path[j++] = buf[i];
}
}
envPath[pathIndex] = NULL;
}
/*初始化操作*/
void init(){
int fd, n, len;
char c, buf[80];
//打开查找路径文件ysh.conf
if((fd = open("ysh.conf", O_RDONLY, 660)) == -1){
perror("init environment failed\n");
exit(1);
}
//初始化history链表
history.end = -1;
history.start = 0;
len = 0;
//将路径文件内容依次读入到buf[]中
while(read(fd, &c, 1) != 0){
buf[len++] = c;
}
buf[len] = '\0';
//将环境路径存入envPath[]
getEnvPath(len, buf);
//注册信号
struct sigaction action;
action.sa_sigaction = rmJob;
sigfillset(&action.sa_mask);
action.sa_flags = SA_SIGINFO;
sigaction(SIGCHLD, &action, NULL);
signal(SIGTSTP, ctrl_Z);
}
/*******************************************************
命令解析
********************************************************/
SimpleCmd* handleSimpleCmdStr(int begin, int end){
int i, j, k;
int fileFinished; //记录命令是否解析完毕
char c, buff[10][40], inputFile[30], outputFile[30], *temp = NULL;
SimpleCmd *cmd = (SimpleCmd*)malloc(sizeof(SimpleCmd));
//默认为非后台命令,输入输出重定向为null
cmd->isBack = 0;
cmd->input = cmd->output = NULL;
//初始化相应变量
for(i = begin; i<10; i++){
buff[i][0] = '\0';
}
inputFile[0] = '\0';
outputFile[0] = '\0';
i = begin;
//跳过空格等无用信息
while(i < end && (inputBuff[i] == ' ' || inputBuff[i] == '\t')){
i++;
}
k = 0;
j = 0;
fileFinished = 0;
temp = buff[k]; //以下通过temp指针的移动实现对buff[i]的顺次赋值过程
while(i < end){
/*根据命令字符的不同情况进行不同的处理*/
switch(inputBuff[i]){
case ' ':
case '\t': //命令名及参数的结束标志
temp[j] = '\0';
j = 0;
if(!fileFinished){
k++;
temp = buff[k];
}
break;
case '<': //输入重定向标志
if(j != 0){
//此判断为防止命令直接挨着<符号导致判断为同一个参数,如果ls<sth
temp[j] = '\0';
j = 0;
if(!fileFinished){
k++;
temp = buff[k];
}
}
temp = inputFile;
fileFinished = 1;
i++;
break;
case '>': //输出重定向标志
if(j != 0){
temp[j] = '\0';
j = 0;
if(!fileFinished){
k++;
temp = buff[k];
}
}
temp = outputFile;
fileFinished = 1;
i++;
break;
case '&': //后台运行标志
if(j != 0){
temp[j] = '\0';
j = 0;
if(!fileFinished){
k++;
temp = buff[k];
}
}
cmd->isBack = 1;
fileFinished = 1;
i++;
break;
default: //默认则读入到temp指定的空间
temp[j++] = inputBuff[i++];
continue;
}
//跳过空格等无用信息
while(i < end && (inputBuff[i] == ' ' || inputBuff[i] == '\t')){
i++;
}
}
if(inputBuff[end-1] != ' ' && inputBuff[end-1] != '\t' && inputBuff[end-1] != '&'){
temp[j] = '\0';
if(!fileFinished){
k++;
}
}
//依次为命令名及其各个参数赋值
cmd->args = (char**)malloc(sizeof(char*) * (k + 1));
cmd->args[k] = NULL;
for(i = 0; i<k; i++){
j = strlen(buff[i]);
cmd->args[i] = (char*)malloc(sizeof(char) * (j + 1));
strcpy(cmd->args[i], buff[i]);
}
//如果有输入重定向文件,则为命令的输入重定向变量赋值
if(strlen(inputFile) != 0){
j = strlen(inputFile);
cmd->input = (char*)malloc(sizeof(char) * (j + 1));
strcpy(cmd->input, inputFile);
}
//如果有输出重定向文件,则为命令的输出重定向变量赋值
if(strlen(outputFile) != 0){
j = strlen(outputFile);
cmd->output = (char*)malloc(sizeof(char) * (j + 1));
strcpy(cmd->output, outputFile);
}
#ifdef DEBUG
printf("****\n");
printf("isBack: %d\n",cmd->isBack);
for(i = 0; cmd->args[i] != NULL; i++){
printf("args[%d]: %s\n",i,cmd->args[i]);
}
printf("input: %s\n",cmd->input);
printf("output: %s\n",cmd->output);
printf("****\n");
#endif
return cmd;
}
/*******************************************************
命令执行
********************************************************/
/*执行外部命令*/
void execOuterCmd(SimpleCmd *cmd){
pid_t pid;
int pipeIn, pipeOut;
if(exists(cmd->args[0])){ //命令存在
if((pid = fork()) < 0){
perror("fork failed");
return;
}
if(pid == 0){ //子进程
if(cmd->input != NULL){ //存在输入重定向
if((pipeIn = open(cmd->input, O_RDONLY, S_IRUSR|S_IWUSR)) == -1){
printf("不能打开文件 %s!\n", cmd->input);
return;
}
if(dup2(pipeIn, 0) == -1){
printf("重定向标准输入错误!\n");
return;
}
}
if(cmd->output != NULL){ //存在输出重定向
if((pipeOut = open(cmd->output, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, S_IRUSR|S_IWUSR)) == -1){
printf("不能打开文件 %s!\n", cmd->output);
return ;
}
if(dup2(pipeOut, 1) == -1){
printf("重定向标准输出错误!\n");
return;
}
}
if(cmd->isBack){ //若是后台运行命令,等待父进程增加作业
signal(SIGUSR1, setGoon); //收到信号,setGoon函数将goon置1,以跳出下面的循环
while(goon == 0) ; //等待父进程SIGUSR1信号,表示作业已加到链表中
goon = 0; //置0,为下一命令做准备
printf("[%d]\t%s\t\t%s\n", getpid(), RUNNING, inputBuff);
kill(getppid(), SIGUSR1);
}
justArgs(cmd->args[0]);
if(execv(cmdBuff, cmd->args) < 0){ //执行命令
printf("execv failed!\n");
return;
}
}
else{ //父进程
if(cmd ->isBack){ //后台命令
fgPid = 0; //pid置0,为下一命令做准备
addJob(pid); //增加新的作业
kill(pid, SIGUSR1); //子进程发信号,表示作业已加入
//等待子进程输出
signal(SIGUSR1, setGoon);
while(goon == 0) ;
goon = 0;
}else{ //非后台命令
fgPid = pid;
waitpid(pid, NULL, 0);
}
}
}else{ //命令不存在
printf("找不到命令 15%s\n", inputBuff);
}
}
/*执行命令*/
void execSimpleCmd(SimpleCmd *cmd){
int i, pid;
char *temp;
Job *now = NULL;
if(strcmp(cmd->args[0], "exit") == 0) { //exit命令
exit(0);
} else if (strcmp(cmd->args[0], "history") == 0) { //history命令
if(history.end == -1){
printf("尚未执行任何命令\n");
return;
}
i = history.start;
do {
printf("%s\n", history.cmds[i]);
i = (i + 1)%HISTORY_LEN;
} while(i != (history.end + 1)%HISTORY_LEN);
} else if (strcmp(cmd->args[0], "jobs") == 0) { //jobs命令
if(head == NULL){
printf("尚无任何作业\n");
} else {
printf("index\tpid\tstate\t\tcommand\n");
for(i = 1, now = head; now != NULL; now = now->next, i++){
printf("%d\t%d\t%s\t\t%s\n", i, now->pid, now->state, now->cmd);
}
}
} else if (strcmp(cmd->args[0], "cd") == 0) { //cd命令
temp = cmd->args[1];
if(temp != NULL){
if(chdir(temp) < 0){
printf("cd; %s 错误的文件名或文件夹名!\n", temp);
}
}
} else if (strcmp(cmd->args[0], "fg") == 0) { //fg命令
temp = cmd->args[1];
if(temp != NULL && temp[0] == '%'){
pid = str2Pid(temp, 1, strlen(temp));
if(pid != -1){
fg_exec(pid);
}
}else{
printf("fg; 参数不合法,正确格式为:fg %<int>\n");
}
} else if (strcmp(cmd->args[0], "bg") == 0) { //bg命令
temp = cmd->args[1];
if(temp != NULL && temp[0] == '%'){
pid = str2Pid(temp, 1, strlen(temp));
if(pid != -1){
bg_exec(pid);
}
}
else{
printf("bg; 参数不合法,正确格式为:bg %<int>\n");
}
} else{ //外部命令
execOuterCmd(cmd);
}
//释放结构体空间
for(i = 0; cmd->args[i] != NULL; i++){
free(cmd->args[i]);
free(cmd->input);
free(cmd->output);
}
}
/*******************************************************
命令执行接口
********************************************************/
void execute(){
SimpleCmd *cmd = handleSimpleCmdStr(0, strlen(inputBuff));
execSimpleCmd(cmd);
}