用Python实现自己的shell

项目结构

项目结构

代码实现

程序入口

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
[shell.py] []
# -*- coding: utf-8 -*-：


import sys
import shlex
import os

### 导入常量
from ysh.constants import *

### 导入所有内建函数引用
from ysh.builtins.cd import *
from ysh.builtins.exit import *


### 注册内建函数到内建命令的哈希映射中
def register_command(name, func):
    built_in_cmds[name] = func


### 在此注册所有的内建命令
def init():
    register_command('cd', cd)
    register_command('exit', exit)


### 使用哈希映射来存储内建的函数名及其引用
built_in_cmds = {}


def shell_loop():
    status = SHELL_STATUS_RUN
    while status == SHELL_STATUS_RUN:
        ### 显示命令提示符

        sys.stdout.write('$'+os.getlogin()+' '+os.getcwd() + '> ')
        sys.stdout.flush()

        ### 读取命令输入
        cmd = sys.stdin.readline()

        ### 切分命令输入
        cmd_tokens = tokenize(cmd)

        ### 执行该命令并获取新的状态
        status = execute(cmd_tokens)


def tokenize(string):
    return shlex.split(string)


def execute(cmd_tokens):
    ###从元组中分拆命令名与参数
    cmd_name = cmd_tokens[0]
    cmd_args = cmd_tokens[1:]
    ### 如果该命令是一个内建命令,使用参数调用该函数
    if cmd_name in built_in_cmds:
        return built_in_cmds[cmd_name](cmd_args)
    ### 分叉一个子shell进程
    ### 如果当前进程是子进程,期'pid'被设置为'0'
    ### 如果当前进程是父进程,'pid'的值是其子进程的进程ID
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        ###子进程
        ###用被exec调用程序替换该子进程
        os.execvp(cmd_tokens[0], cmd_tokens)
    elif pid > 0:
        ### 父进程
        while True:
            ### 等待其子进程的响应状态(以进程ID来查找)
            wpid, status = os.waitpid(pid, 0)
            ### 当其子进程正常退出时
            ### 或者其被信号中断时,结束等待状态
            if os.WIFEXITED(status) or os.WIFSIGNALED(status):
                break
    ### 返回状态以告知在shell_loop中等待下一个命令
    return SHELL_STATUS_RUN


def main():
    init()
    shell_loop()


if __name__ == '__main__':
    main()

常量

1
2
3
4
[constants.py] []# -*- coding: utf-8 -*-：

SHELL_STATUS_RUN = 1
SHELL_STATUS_STOP = 0

内建命令

我们fork了一个子进程去执行命令,执行命令的过程没有发生在父进程上.比如cd命令,这样只是改变了子进程的当前目录,而没有改变父进程的.所以像这种与shell自己相关的命令必须是内置命令.他必须在shell进程中执行,而不是分叉中!

  • (cd)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
[cd.py] []
# -*- coding: utf-8 -*-：

import os
from ysh.constants import *


def cd(args):
    if len(args) == 0:
        os.chdir(os.environ['HOME'])
    else:
        os.chdir(args[0])
    return SHELL_STATUS_RUN
  • (exit)
1
2
3
4
5
6
7
8
[exit.py] []
# -*- coding: utf-8 -*-：

import os
from ysh.constants import *

def exit(args):
    return SHELL_STATUS_STOP
Python
Shell

本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-SA 4.0 协议 ，转载请注明出处！