《系统软件课程设计-操作系统》实验报告.doc

系统软件课程设计实验报告专业 计算机科学与技术 姓名 胡伟强 班级 计121 学号 10123522 教师 叶 琪 华东理工大学信息科学与工程学院2015年6 月20 日一.课程设计题目Shell编程二.课程设计成员胡伟强 计121 10123522三.课程设计内容和要求学习如何编写一个Linux的外壳Shell，即命令解释程序。学习怎样接受命令、解释命令、执行命令，特别是采用创建子进程的方式来执行一个程序，以及父进程如何继续子进程的工作。要求：1、编写一个C语言程序作为Linux内核的shell命令行解释程序，所执行的结果需和系统命令行方式保持一致。2、对用户编写的shell增加后台运行功能。即用户可以使用”&”作为一个命令结束，以启动下一个命令。3、修改程序，增加I/O重定向功能。即用户可以使用”和”|”符号改变程序/文件的输入和输出。四. 软件系统设计terminal_prompt()函数read_command()函数Parsing()函数main()函数execute()函数调用builtin_command()函数child_process_handler()函数parse_info_init()函数1、函数调用图：2、 函数功能说明：函数名功能说明void execute(void)执行函数，程序的主体Void child_process_handler(int sig)处理后台运行进程函数，用于清除后台运行的子进程，以防其变成僵尸进程void terminal_prompt(char*)终端提示符函数int read_command(char *,char *,char*)读取命令函数，从用户输入中读取命令和参数，分别放入command和parameters中，作为exec族函数执行。int parsing(char *,int,struct parse_info *)语法分析函数，主要处理后台执行，重定向，管道功能实现int parse_info_init(struct parse_info *info)初始化结构体struct parse_info *infoint builtin_command(char *command, char *parameters)内建命令函数，实现了exit、cd、help命令5. 算法设计1. 程序框架#define TRUE 1while(TRUE) type_prompt();read_command(command,parameters); if(fork()!=0) /* Parent code */waitpid(-1,&status,0); else /* Child code */execve(command,parameters,0);2.程序主体功能execute()函数的实现#include myshell.hvoid execute(void) int status,i; char *command = NULL;/命令 char *parameters;/参数 int ParaNum;/参数个数 char promptMAX_PROMPT;/提示 struct parse_info info; pid_t ChdPid,ChdPid2; parameters = malloc(sizeof(char *)*(MAXARG+2); buffer = malloc(sizeof(char) * MAXLINE); if(parameters = NULL | buffer = NULL)/内存分配失败 printf(mysh error:malloc failed.n); return; if(signal(SIGCHLD,child_process_handler) = SIG_ERR)/父进程调用将SIGCHLD绑定到sig_handler()函数，这样fork出来的子进程在终止时会自动清理掉 perror(signal() error); while(TRUE) int pipe_fd2,in_fd,out_fd; terminal_prompt(prompt);/终端提示符函数 ParaNum = read_command(&command,parameters,prompt);/读入命令 if(-1 = ParaNum) continue; ParaNum-;/命令数减一 parsing(parameters,ParaNum,&info);/对于后台执行、管道、重定向的初始化操作 if(builtin_command(command,parameters)/内建命令 continue; if(info.flag & IS_PIPED) /管道 if(pipe(pipe_fd)0)/pipe_fd0：读管道；pipe_fd1：写管道 printf(mysh error:pipe failed.n); exit(0); if(ChdPid = fork()!=0) /mysh主进程 if(info.flag & IS_PIPED) if(ChdPid2=fork() = 0) /要求管道进程必须为mysh进程的子进程 close(pipe_fd1); close(fileno(stdin); dup2(pipe_fd0, fileno(stdin); close(pipe_fd0); if(execvp(mand2,info.parameters2)=-1)printf(%sn,strerror(errno); else close(pipe_fd0); close(pipe_fd1); waitpid(ChdPid2,&status,0); /wait command2 if(info.flag & BACKGROUND)/后台执行 printf(后台进程pid:%un,ChdPid); int i; for(i=0;iMAXPIDTABLE;i+) if(child_process_pidi=0) child_process_pidi = ChdPid; /存储子进程号break; if(i=MAXPIDTABLE) printf(Too much background processesnThere will be zombine process); else waitpid(ChdPid,&status,0);/等待命令1结束 else /mysh的子进程 if(info.flag & IS_PIPED) /命令2不为空 if(!(info.flag & OUT_REDIRECT) / 仅管道 close(pipe_fd0); close(fileno(stdout); dup2(pipe_fd1, fileno(stdout); close(pipe_fd1); else /输出重定向和管道 close(pipe_fd0); close(pipe_fd1);/关闭管道，发送一个EOF信号给command2 if(info.flag & OUT_REDIRECT) out_fd = open(info.out_file, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666); else out_fd = open(info.out_file, O_WRONLY|O_APPEND|O_TRUNC, 0666); close(fileno(stdout); dup2(out_fd, fileno(stdout); close(out_fd); else if(info.flag & OUT_REDIRECT) / 仅输出重定向 out_fd = open(info.out_file, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666); close(fileno(stdout); dup2(out_fd, fileno(stdout); close(out_fd); if(info.flag & IN_REDIRECT)/输入重定向 in_fd = open(info.in_file, O_CREAT |O_RDONLY, 0666);/0666表示， 拥有者，组，其他人都拥有可读可写权限 close(fileno(stdin); dup2(in_fd, fileno(stdin); close(in_fd); if(execvp(command,parameters)=-1)printf(%sn,strerror(errno); free(parameters);/释放parameters free(buffer);/释放buffer6. 上机实现情况及运行结果（包括中间和最终结果）1、编译mysh，