Linux——自定义简单shell
shell
- 自定义shell
- 目标
- 普通命令和内建命令(补充)
- shell实现
- 实现原理
- 实现代码
自定义shell
目标
- 能处理普通命令
- 能处理内建命令
- 要能帮助我们理解内建命令/本地变量/环境变量这些概念
- 理解shell的运行
普通命令和内建命令(补充)
在Linux系统中,命令大致可以分为普通命令(通常指的是外部命令)和内建命令两大类。以下是关于这两类命令的详细解释:
一、普通命令(外部命令)
定义:普通命令,也被称为外部命令,是Linux系统中的实用程序部分。这些命令通常以单独的程序文件形式存在,并存储在系统的特定目录中(如/bin、/usr/bin、/sbin、/usr/sbin等)。
特点:
功能强大:由于外部命令通常是独立的程序,因此它们可以包含复杂的功能和算法。
不随系统一起加载:在系统启动时,外部命令并不会被加载到内存中。它们只在被需要时,由shell程序通过PATH环境变量查找并加载到内存中执行。
执行速度相对较慢:由于需要查找和加载程序文件,以及创建子进程来执行命令,因此外部命令的执行速度通常比内建命令慢。
示例:常见的外部命令包括ls(列出目录内容)、vi(文本编辑器)、grep(文本搜索工具)等。
二、内建命令
定义:内建命令是shell程序的一部分,这些命令被直接集成在shell的源代码中,并随着shell程序的启动而被加载到内存中。
特点:
执行速度快:由于内建命令是在shell程序内部执行的,因此它们不需要创建子进程或查找外部程序文件,从而提高了执行速度。
与shell紧密集成:内建命令与shell程序紧密集成,因此它们可以更方便地访问和操作shell的环境变量、函数等。
占用内存较少(但相对外部命令而言):虽然内建命令的执行速度更快,但它们通常会占用一定的内存空间。然而,由于这些命令是shell程序的一部分,因此它们所占用的内存空间通常是可以接受的。
示例:常见的内建命令包括cd(切换目录)、pwd(显示当前工作目录)、echo(输出字符串到标准输出)、history(显示命令历史记录)等。
三、区分方法
在Linux中,可以使用type命令来区分一个命令是内建命令还是外部命令。例如:
输入type cd,输出结果为cd is a shell builtin,表示cd是一个内建命令。
输入type ls,输出结果为ls is aliased to ‘ls --color=auto’(或类似信息),表示ls是一个外部命令(尽管这里显示了别名信息,但可以通过进一步使用type -t ls或查看其路径来确认其为外部命令)。
shell实现
实现原理
⽤下图的时间轴来表⽰事件的发⽣次序。其中时间从左向右。shell由标识为sh的⽅块代表,它随着时间的流逝从左向右移动。shell从⽤户读⼊字符串"ls"。shell建⽴⼀个新的进程,然后在那个进程中运行ls程序并等待那个进程结束。
Shell的作用流程
- 读取输入:
Shell等待用户输入命令。这可以是直接在命令行提示符下输入的命令,也可以是来自脚本文件的命令。 - 解析命令:
Shell解析用户输入的命令,包括命令本身、参数和选项。它会检查命令的语法是否正确,以及命令是否存在。 - 查找命令:
Shell判断命令是内置命令还是外部命令。如果是内置命令,则直接执行;如果是外部命令,则在PATH环境变量中查找相应的程序文件。 - 执行命令:
Shell将解析后的命令传递给操作系统内核执行。内核会读取命令,并执行相应的操作。这包括调用系统资源、管理文件、执行程序等。 - 返回输出:
当命令执行完成后,Shell会返回执行结果或错误信息给用户。这可以是命令的输出内容、状态码等。 - 环境变量:
Shell使用环境变量来存储系统配置和用户信息。这些变量在命令执行和脚本编写中起着重要作用。例如,PATH变量指定了系统在哪些目录下查找可执行文件。 - 重定向和管道:
Shell支持将命令的输入和输出重定向到文件或其他设备上。同时,它还支持管道操作,可以将一个命令的输出作为下一个命令的输入。
实现代码
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <ctype.h>
using namespace std;
const int basesize = 1024;
const int argvnum = 64;
const int envnum = 64;
// 全局的命令⾏参数表char *gargv[argvnum];
int gargc = 0;
// 全局的变量int lastcode = 0;
// 我的系统的环境变量char *genv[envnum];
// 全局的当前shell⼯作路径char pwd[basesize];
char pwdenv[basesize];string GetUserName()
{string name = getenv("USER");return name.empty() ? "None" : name;
}
string GetHostName()
{string hostname = getenv("HOSTNAME");return hostname.empty() ? "None" : hostname;
}
string GetPwd()
{if(nullptr == getcwd(pwd, sizeof(pwd))) return "None";snprintf(pwdenv, sizeof(pwdenv),"PWD=%s", pwd);putenv(pwdenv); // PWD=XXXreturn pwd;//string pwd = getenv("PWD");//return pwd.empty() ? "None" : pwd;
}
string LastDir()
{string curr = GetPwd();if(curr == "/" || curr == "None") return curr;// /home/whb/XXXsize_t pos = curr.rfind("/");if(pos == std::string::npos) return curr;return curr.substr(pos+1);
}string MakeCommandLine()
{// [whb@bite-alicloud myshell]$ char command_line[basesize];snprintf(command_line, basesize, "[%s@%s %s]# ",\GetUserName().c_str(), GetHostName().c_str(),LastDir().c_str());return command_line;
}
void PrintCommandLine() // 1. 命令⾏提⽰符
{printf("%s", MakeCommandLine().c_str());fflush(stdout);
}bool GetCommandLine(char command_buffer[], int size) //2. 获取⽤⼾命令
{// 我们认为:我们要将⽤⼾输⼊的命令⾏,当做⼀个完整的字符串// "ls -a -l -n"char *result = fgets(command_buffer, size, stdin);if(!result){return false;}command_buffer[strlen(command_buffer)-1] = 0;if(strlen(command_buffer) == 0) return false;return true;
}void ParseCommandLine(char command_buffer[], int len) // 3. 分析命令
{(void)len;memset(gargv, 0, sizeof(gargv));gargc = 0;// "ls -a -l -n"const char *sep = " ";gargv[gargc++] = strtok(command_buffer, sep);// =是刻意写的while((bool)(gargv[gargc++] = strtok(nullptr, sep)));gargc--;}
void debug()
{printf("argc: %d\n", gargc);for(int i = 0; gargv[i]; i++){printf("argv[%d]: %s\n", i, gargv[i]);}
}
bool ExecuteCommand() // 4. 执⾏命令
{// 让⼦进程进⾏执⾏pid_t id = fork();if(id < 0) return false;if(id == 0){//⼦进程// 1. 执⾏命令execvpe(gargv[0], gargv, genv);// 2. 退出exit(1);}int status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);if(rid > 0){if(WIFEXITED(status)){lastcode = WEXITSTATUS(status);}else{ lastcode = 100;}return true;}return false;
}void AddEnv(const char *item){int index = 0;while(genv[index]){index++;}genv[index] = (char*)malloc(strlen(item)+1);strncpy(genv[index], item, strlen(item)+1);genv[++index] = nullptr;}// shell⾃⼰执⾏命令,本质是shell调⽤⾃⼰的函数bool CheckAndExecBuiltCommand(){if(strcmp(gargv[0], "cd") == 0){// 内建命令if(gargc == 2){chdir(gargv[1]);lastcode = 0;}else{lastcode = 1;}return true;}else if(strcmp(gargv[0], "export") == 0){// export也是内建命令if(gargc == 2){AddEnv(gargv[1]);lastcode = 0;}else{lastcode = 2;}return true;}else if(strcmp(gargv[0], "env") == 0){for(int i = 0; genv[i]; i++){printf("%s\n", genv[i]);}lastcode = 0;return true;}else if(strcmp(gargv[0], "echo") == 0){if(gargc == 2){// echo $?// echo $PATH// echo helloif(gargv[1][0] == '$'){if(gargv[1][1] == '?'){printf("%d\n", lastcode);lastcode = 0;}}else{printf("%s\n", gargv[1]);lastcode = 0;}}else{lastcode = 3;}return true;}return false;
}
void InitEnv(){extern char **environ;int index = 0;while(environ[index]){genv[index] = (char*)malloc(strlen(environ[index])+1);strncpy(genv[index], environ[index], strlen(environ[index])+1);index++;}genv[index] = nullptr;}int main(){InitEnv();char command_buffer[basesize];while(true){PrintCommandLine(); // 1. 命令⾏提⽰符// command_buffer -> outputif( !GetCommandLine(command_buffer, basesize) ) // 2. 获取⽤⼾命令{continue;}//printf("%s\n", command_buffer);ParseCommandLine(command_buffer, strlen(command_buffer)); // 3. 分析命令if ( CheckAndExecBuiltCommand() ){continue;}ExecuteCommand(); // 4. 执⾏命令}return 0;}
相关文章:

Linux——自定义简单shell
shell 自定义shell目标普通命令和内建命令(补充) shell实现实现原理实现代码 自定义shell 目标 能处理普通命令能处理内建命令要能帮助我们理解内建命令/本地变量/环境变量这些概念理解shell的运行 普通命令和内建命令(补充) …...

基于matlab程序实现人脸识别
1.人脸识别流程 1.1.1基本原理 基于YCbCr颜色空间的肤色模型进行肤色分割。在YCbCr色彩空间内对肤色进行了建模发现,肤色聚类区域在Cb—Cr子平面上的投影将缩减,与中心区域显著不同。采用这种方法的图像分割已经能够较为精确的将人脸和非人脸分割开来。…...

Unity跨平台基本原理
Unity跨平台基本原理 Unity跨平台基本原理微软的.Net是什么微软做 .Net平台的目的如何实现的.Net跨语言?总结 .Net Framework.Net Framework的体系结构CLR总结 如何实现的跨平台?.Net Core.Net FrameWork 到 .Net CoreMonoMono如何实现跨平台总结如何实现…...
【前端开发】小程序无感登录验证
概述 封装的网络请求库,主要用于处理 API 请求并支持自动处理 token 过期 和 token 刷新,适用于需要身份验证的应用场景,特别是在移动端中。 主要功能 自动附加 Token 在每个请求中自动附加 Authorization 头部,使用存储的 acces…...

Flink常见面试题
1、Flink 的四大特征(基石) 2、Flink 中都有哪些 Source,哪些 Sink,哪些算子(方法) 预定义Source 基于本地集合的source(Collection-based-source) 基于文件的source(…...
spark同步mysql数据到sqlserver
使用Apache Spark将数据从MySQL同步到SQL Server是一个常见的ETL(Extract, Transform, Load)任务。这里提供一个基本的步骤指南,以及一些代码示例来帮助你完成这项工作。 ### 前提条件 1. **安装Spark**:确保你的环境中已经安装了…...
Python Web 开发:FastAPI 基本概念与应用
Python Web 开发:FastAPI 基本概念与应用 目录 ✨ 1. FastAPI 路由(定义请求路径)🚀 2. HTTP 请求方法(GET、POST、PUT、DELETE)🔑 3. 参数类型(路径参数、查询参数、请求体&#…...
Linux设置开启启动脚本
1.问题 每次启动虚拟机需要手动启动网络,不然没有enss33选项 需要启动 /mnt/hgfs/dft_shared/init_env/initaial_env.sh 文件 2.解决方案 2.1 修改/etc/rc.d/rc.local 文件 /etc/rc.d/rc.local 文件会在 Linux 系统各项服务都启动完毕之后再被运行。所以你想要…...

go并发设计模式runner模式
go并发设计模式runner模式 真正运行的程序不可能是单线程运行的,go语言中最值得骄傲的就是CSP模型了,可以说go语言是CSP模型的实现。 假设现在有一个程序需要实现,这个程序有以下要求: 程序可以在分配的时间内完成工作࿰…...

nn.RNN解析
以下是RNN的计算公式,t时刻的隐藏状态H(t)等于前一时刻隐藏状态H(t-1)乘以参数矩阵,再加t时刻的输入x(t)乘以参数矩阵,最后再通过激活函数,等到t时刻隐藏状态。 下图是输出input和初始化的隐藏状态,当参数batch_first True时候&…...

How to monitor Spring Boot apps with the AppDynamics Java Agent
本文介绍如何使用 AppDynamics Java 代理监视 Azure Spring Apps 中的 Spring Boot 应用程序。 使用 AppDynamics Java 代理可以: 监视应用程序使用环境变量配置 AppDynamics Java 代理 在 AppDynamics 仪表板中检查所有监视数据 How to monitor Spring Boot app…...

Linux学习笔记12 systemd的其他命令
前文已经介绍了systemd在系统初始化中起到的作用和服务的管理和配置。这里补充一下systemd的其他工具和系统进程的管理 前文 Linux学习笔记10 系统启动初始化,服务和进程管理(上)-CSDN博客 Linux学习笔记11 系统启动初始化,服务…...

NGO-CNN-BiGRU-Attention北方苍鹰算法优化卷积双向门控循环单元时间序列预测,含优化前后对比
NGO-CNN-BiGRU-Attention北方苍鹰算法优化卷积双向门控循环单元时间序列预测,含优化前后对比 目录 NGO-CNN-BiGRU-Attention北方苍鹰算法优化卷积双向门控循环单元时间序列预测,含优化前后对比预测效果基本介绍模型描述程序设计参考资料 预测效果 基本介…...
【分布式】分布式缓存
一、什么是分布式缓存 分布式缓存是一种将缓存数据存储在多个节点上的缓存方案。它通过将数据分散存储在多个节点的内存中,以提高系统的读取性能、降低数据库压力和提高系统可扩展性。 二、分布式缓存的优点 优点明细提高性能:分布式缓存可以将数据缓…...

深度学习中的迁移学习:应用与实践
引言 在深度学习领域,迁移学习(Transfer Learning)是一个非常强大且日益流行的概念,它通过将从一个任务中学到的知识应用于另一个任务,能够显著加快模型训练速度并提高其泛化能力。迁移学习在许多实际应用中都得到了广…...

28.UE5实现对话系统
目录 1.对话结构的设计(重点) 2.NPC对话接口的实现 2.1创建类型为pawn的蓝图 2.2创建对话接口 3.对话组件的创建 4.对话的UI设计 4.1UI_对话内容 4.2UI_对话选项 4.3UI_对话选项框 5.对话组件的逻辑实现 通过组件蓝图,也就是下图中的…...

Redis中的分布式锁(步步为营)
分布式锁 概述 分布式锁指的是,所有服务中的所有线程都去获取同一把锁,但只有一个线程可以成功的获得锁,其他没有获得锁的线程必须全部等待,直到持有锁的线程释放锁。 分布式锁是可以跨越多个实例,多个进程的锁 分布…...
CentOS 7安装mysql+JDK+Tomcat完成流程
一.安装mysql 即使是新的linux服务器,也要先验证是否有mysql已经安装,如果有进行卸载原版本,一定要确认是否mysql已不再使用 原安装情况(直接执行命令即可) whereis mysql rpm -qa | grep -i mysql rpm -e perl-DBD-M…...
C++笔记之不同框架中事件循环的核心函数:io_run()、ros_spin()、app_exec()
C笔记之不同框架中事件循环的核心函数:io_run()、ros_spin()、app_exec() code review! 参考笔记 1.qt-C笔记之使用QtConcurrent异步地执行槽函数中的内容,使其不阻塞主界面 2.qt-C笔记之QThread使用 3.qt-C笔记之多线程架构模式:事件信号监…...

C++异常处理
目录 一、异常的概念 二、异常的使用 (1)异常的抛出和捕获 (2)异常的重新抛出 (3)异常安全 (4)异常规范 三、自定义异常体系 四、c标注异常体系 五、异常的优缺点 在之前我们…...

华为云AI开发平台ModelArts
华为云ModelArts:重塑AI开发流程的“智能引擎”与“创新加速器”! 在人工智能浪潮席卷全球的2025年,企业拥抱AI的意愿空前高涨,但技术门槛高、流程复杂、资源投入巨大的现实,却让许多创新构想止步于实验室。数据科学家…...
在软件开发中正确使用MySQL日期时间类型的深度解析
在日常软件开发场景中,时间信息的存储是底层且核心的需求。从金融交易的精确记账时间、用户操作的行为日志,到供应链系统的物流节点时间戳,时间数据的准确性直接决定业务逻辑的可靠性。MySQL作为主流关系型数据库,其日期时间类型的…...

3.3.1_1 检错编码(奇偶校验码)
从这节课开始,我们会探讨数据链路层的差错控制功能,差错控制功能的主要目标是要发现并且解决一个帧内部的位错误,我们需要使用特殊的编码技术去发现帧内部的位错误,当我们发现位错误之后,通常来说有两种解决方案。第一…...
uni-app学习笔记二十二---使用vite.config.js全局导入常用依赖
在前面的练习中,每个页面需要使用ref,onShow等生命周期钩子函数时都需要像下面这样导入 import {onMounted, ref} from "vue" 如果不想每个页面都导入,需要使用node.js命令npm安装unplugin-auto-import npm install unplugin-au…...

Redis数据倾斜问题解决
Redis 数据倾斜问题解析与解决方案 什么是 Redis 数据倾斜 Redis 数据倾斜指的是在 Redis 集群中,部分节点存储的数据量或访问量远高于其他节点,导致这些节点负载过高,影响整体性能。 数据倾斜的主要表现 部分节点内存使用率远高于其他节…...

均衡后的SNRSINR
本文主要摘自参考文献中的前两篇,相关文献中经常会出现MIMO检测后的SINR不过一直没有找到相关数学推到过程,其中文献[1]中给出了相关原理在此仅做记录。 1. 系统模型 复信道模型 n t n_t nt 根发送天线, n r n_r nr 根接收天线的 MIMO 系…...

JVM 内存结构 详解
内存结构 运行时数据区: Java虚拟机在运行Java程序过程中管理的内存区域。 程序计数器: 线程私有,程序控制流的指示器,分支、循环、跳转、异常处理、线程恢复等基础功能都依赖这个计数器完成。 每个线程都有一个程序计数…...

人工智能(大型语言模型 LLMs)对不同学科的影响以及由此产生的新学习方式
今天是关于AI如何在教学中增强学生的学习体验,我把重要信息标红了。人文学科的价值被低估了 ⬇️ 转型与必要性 人工智能正在深刻地改变教育,这并非炒作,而是已经发生的巨大变革。教育机构和教育者不能忽视它,试图简单地禁止学生使…...
CRMEB 中 PHP 短信扩展开发:涵盖一号通、阿里云、腾讯云、创蓝
目前已有一号通短信、阿里云短信、腾讯云短信扩展 扩展入口文件 文件目录 crmeb\services\sms\Sms.php 默认驱动类型为:一号通 namespace crmeb\services\sms;use crmeb\basic\BaseManager; use crmeb\services\AccessTokenServeService; use crmeb\services\sms\…...
BLEU评分:机器翻译质量评估的黄金标准
BLEU评分:机器翻译质量评估的黄金标准 1. 引言 在自然语言处理(NLP)领域,衡量一个机器翻译模型的性能至关重要。BLEU (Bilingual Evaluation Understudy) 作为一种自动化评估指标,自2002年由IBM的Kishore Papineni等人提出以来,…...