操作系統(tǒng)課程作業(yè)實現(xiàn)shell

操作系統(tǒng)課程作業(yè)實現(xiàn)shell操作系統(tǒng)課程作業(yè)實現(xiàn)shell操作系統(tǒng)課程作業(yè)實現(xiàn)shellxxx公司操作系統(tǒng)課程作業(yè)實現(xiàn)shell文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度實驗六簡單shell一、實驗目的通過實現(xiàn)一個簡單的shell命令解釋器，加深對Windows系統(tǒng)調(diào)用的理解，同時了解管道命令的設計實現(xiàn)機制。二、實驗內(nèi)容在Windows平臺上實現(xiàn)Linux的某些命令:展開指定目錄：myls[dir]文件查看和連接：mycat[-n][file1file2……]顯示文檔的開頭：myheadnumberfilename排序：mysort[file1file2……]統(tǒng)計可執(zhí)行文件執(zhí)行時間：mytime復制文件：mycpab自定義出錯提示命令：mysl分別對應于Linux系統(tǒng)中的lscatheadsorttimecpsl命令，在具體設計實現(xiàn)的時候用法做了簡化。其中，mycat、myhead和mysort為三條管道命令，例如：mysort|myhead6|mycat-n三、程序設計與實現(xiàn)1、程序中使用的結(jié)構(gòu)體(1)處理輸入命令字符串的自定義結(jié)構(gòu)體CMD，定義如下structCMD{ intcmdposi[10];立連接，服務端通過函數(shù)CreateNamedPipe()創(chuàng)建一個命名管道的示例并返回用于今后操作的句柄?？蛻舳送ㄟ^調(diào)用WaitNamedPipe()使服務進程等待來自客戶的示例連接，如果在超時值變?yōu)?之前，有一個管道可以為連接使用，則WaitNamePipe()將返回TRUE，并通過CreateFile()來呼叫服務端的連接。此時服務端將接受客戶端的連接請求，成功建立連接，服務端ConnectNamedPipe()返回TRUE，客戶端CreateFile()將返回一指向管道文件的句柄。 b.通信實現(xiàn)，連接建立之后，客戶端與服務器使用得到的管道文件句柄通過調(diào)用WriteFile()和ReadFile()，彼此之間進行信息交換。 c.連接終止，當客戶端與服務端的通信結(jié)束，客戶端調(diào)用CloseHandle()斷開連接；而服務端接著調(diào)用DisconnectNamedPipe()。(4)實驗設計簡介對于管道命令，本shell中只有myhead、mycat、mysort這三個管道命令。相互協(xié)作可以實現(xiàn)管道(當然，這三個命令也可以單獨使用),就拿myhead來說，它的調(diào)用形式只有如下四種形式：****|myhead3|****myhead3****|myhead3myhead3|****對于此，設置兩個標記LeftMycatPipeFlag、LeftMysortPipeFlag用來記錄myhead命令前面是否出現(xiàn)了管道，同時設置標記islastcmd來記錄myhead是否為最后一條子命令。這樣就可以通過這三個標志來分情況處理。具體設計實現(xiàn)見代碼：對于命令“mysort|myhead6|mycat–n”來說：LeftMycatPipeFlag=find_left_mycat_pipe();LeftMycatPipeFlag=find_left_mycat_pipe();LeftMysortPipeFlag=find_left_mysort_pipe();intexistence=LeftMycatPipeFlag||LeftMysortPipeFlag; // Judgetheexistenceofleftpipe if(existence==1&&islastcmd==0){//eg:mycat-n|myhead3|mysort //getdatafrompipe if(LeftMycatPipeFlag==1) get_left_mycat_pipe(); elseif(LeftMysortPipeFlag==1) get_left_mysort_pipe(); //createpipe,placedata create_myhead_pipe(); } elseif(existence==0&&islastcmd==1){//eg:myhead3 //processdata,thenprint process_file_print(); } elseif(existence==1&&islastcmd==1){//eg:mycat-n|myhead3 //getdatafrompipe,thenprint if(LeftMycatPipeFlag==1) get_left_mycat_pipe(); elseif(LeftMysortPipeFlag==1) get_left_mysort_pipe(); } elseif(existence==0&&islastcmd==0){//eg:myhead3|mycat-n //processdata,putintobuffer process_file_into_buffer(); //createpipe,placedata create_myhead_pipe(); }管道通信原理圖如下所示：(5)shell各部分說明----------------------shell主控程序400行-------------------------對輸入的命令進行處理，為各個命令創(chuàng)建進程，運行結(jié)束時終止進程----------------------myls展開指定目錄200行----------------------使用格式：myls[dir]參數(shù)說明：若dir不為“.”，則展開dir，否則展開當前目錄，顯示文件創(chuàng)建時間、最后修改時間、大小等基本屬性------------------mycat文本文件查看和連接400行-------------------使用格式：mycat[-n][file1file2……]參數(shù)說明：由1開始對所有輸出的行數(shù)編號:-n--------------------myhead顯示文檔的開頭300行--------------------使用格式：myheadnumberfilename參數(shù)說明：number為要顯示的行數(shù)------------------------mysort排序300行--------------------------使用格式：mysort[file1file2……]參數(shù)說明：命令用于將所有文件內(nèi)容按第一列來排序(若第一列相同，則看第二列……)-----------------------mycp復制文件150行------------------------使用格式：mycpsour_dirdes_dir參數(shù)說明：sour_dir為源目錄，des_dir為新創(chuàng)建的目錄。---------------mytime統(tǒng)計可執(zhí)行文件執(zhí)行時間100行-----------------使用格式：mytime參數(shù)說明：參數(shù)為一個可執(zhí)行文件------------------------mysl錯誤提示400行-----------------------使用格式：mysl說明：在Linux系統(tǒng)中，ls命令是很常用的，經(jīng)常會誤寫成sl，這時shell會顯示一輛跑動的小火車，以此提示程序員。命令舉例：（1）mycat-nfile1|myhead3將文件file1的內(nèi)容加上行號后顯示前3行（2）myhead3file1|mycat-n將文件file1的內(nèi)容顯示前3行后加上行號（注：上述兩條命令的操作最終結(jié)果等價）（3）mysortfile1file2|mycat-n|myhead5將file1和file2的內(nèi)容合并排序、加上行號、顯示前5行（4）mycat-n把的內(nèi)容加行標后輸出（5）myhead2輸出的前2行（6）mysort把的內(nèi)容排序后輸出（7）mytime顯示的執(zhí)行時間（8）mycpab將文件夾a的內(nèi)容復制到文件夾b（9）myls.展開當前目錄（10）mylsa展開指定目錄a（11）mysl顯示跑動的小火車五、實驗收獲與體會實驗代碼量達到了2300行，實現(xiàn)了簡單shell，基本達到了要求。不過由于時間關系實驗中還有很多缺陷和不足有待改進。談兆年的心得體會：本次試驗中，我負責shell整體框架的設計以及myhead、mysort、mycat三條管道命令的實現(xiàn)。在實驗中，學習了很多關于UNIX和Windows的管道設計機制相關知識。實驗中最大的挑戰(zhàn)莫過于對于管道命令的各個字符串的處理，為此我特地設計了CMD結(jié)構(gòu)體來分割管道命令，還有實驗中需要處理諸多函數(shù)，函數(shù)相互調(diào)用的時候，接口設計十分重要。光是某些單個命令的設計實現(xiàn)就需要400行的代碼量，可想而知，若是接口設計的不好，勢必會給后續(xù)工作帶來影響。尤其是對于命令所帶的參數(shù)的處理尤其麻煩，還有為每個命令創(chuàng)建進程的時候，szCmdline所帶的參數(shù)也是需要小心處理。本次實驗無疑極大地提升了我的項目動手能力，一個星期持續(xù)不斷的編程還是非常刺激的，這其中遇到的問題勝不勝數(shù)，比如說，服務器端創(chuàng)建pipe時，buffer緩沖區(qū)不能為空：若為空，則在創(chuàng)建pipe時調(diào)用的WriteFile()沒有在pipe中寫入任何數(shù)據(jù)，然后客戶端和pipe建立連接后，企圖調(diào)用ReadFile()獲取pipe中的數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)里面什么都沒有，則ReadFile()調(diào)用失敗。徐欣廷的心得體會：在這次大作業(yè)中，我負責完成myls命令，由于代碼的實現(xiàn)過程比較簡單，在Windows下就是對目錄的讀取過程，需要自己添加的內(nèi)容就是對內(nèi)容的轉(zhuǎn)義。比方說文件日期，從FILETIME轉(zhuǎn)換成可讀的本地時間、文件長度的高32位和低32位的拼接等操作。 因為涉及到的進程數(shù)量比較多，所以在子進程的代碼中，需要注意的就是對內(nèi)存的控制，每次new操作的內(nèi)存空間在不需要的時候要及時釋放，否則會導致內(nèi)存泄漏，產(chǎn)生嚴重的后果；其次，對于打開的文件句柄，需要及時關閉，否則經(jīng)過多次調(diào)用之后可能會導致系統(tǒng)調(diào)用出現(xiàn)異常。經(jīng)過本次實驗，我掌握了很多操作系統(tǒng)方面的知識，在之后的實際應用中會帶來極大的幫助。 楊知水的心得體會：在這最后一次課程設計中，在我們小組共同努力下完成了一個shell命令解釋器的基本功能。我們在這次綜合了幾乎所有實驗課知識的實驗中收益頗豐，不僅鞏固了之前幾次實驗的知識，而且學到了不少新的知識，比如對于管道通信的理解等等。對于整個實踐課程，不僅培養(yǎng)了我們獨立思考、動手操作以及合作編程的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實驗課上，我們學會了很多學習的方法。課程設計使