嵌入式Linux裸机开发（十六）——shell实现

一、shell简介

Shell是用户与操作系统之间的接口，为用户提供了使用操作系统的接口。

1、图形界面shell

图形界面shell（Graphical User Interface shell 即 GUI shell）

应用最为广泛图形界面shell是Windows Explorer（微软的windows系列操作系统）和Linux shell，其中linux shell 包括 X window manager (BlackBox和FluxBox），以及功能更强大的CDE、GNOME、KDE、 XFCE。

2、命令行式shell

命令行式shell（Command Line Interface shell ，即CLI shell）

常见的命令行式shell有MS-DOS系统、Windows PowerShell、Bourne shell、Korn shell 、Bourne Again shell 、POSIX shell 、C shell（包括 csh and tcsh)。

二、Linux Shell工作原理

Linux系统提供给用户的最重要的系统程序是Shell命令语言解释程序，shell不属于内核部分，在核心之外，以用户态方式运行，基本功能是解释并执 行用户打入的各种命令，实现用户与Linux核心的接口。系统初启后，核心为每个终端用户建立一个进程去执行Shell解释程序。shell的执行过程如下：

1、读取用户由键盘输入的命令行。

2、解析命令，以命令名作为文件名，并将其它参数改造为系统调用execve函数内部处理所要求的形式。

3、终端进程调用fork函数建立一个子进程。

4、终端进程本身用系统调用wait4( )来等待子进程完成（如果是后台命令，则不等待）。当子进程运行时调用execve，子进程根据文件名（即命令名）到目录中查找有关文件，将它调入内存，执行这个程序（解释这条命令）。

5、如果命令末尾有&号（后台命令符号），则终端进程不用系统调用wait4( )等待，立即发提示符，让用户输入下一个命令，转到第1步。如果命令末尾没有&号，则终端进程要一直等待，当子进程（即运行命令的进程）完成处理后终止，向父进程（终端进程）报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程。

程序框架：

while(1) {/* repeat forever */

　　type_prompt();/* display prompt on the screen */

　　read_command(command,parameters);/* read input from terminal */

　　if(fork()!=0) {　　　　　　　　　　　　　  /* fork off child process */

　　　　/* Parent code */

　　　　waitpid(-1,&status,0);　　　　　　　  /* wait for child to exit */

　　} else {

　　　　/* Child code */

　　　　execve(command,parameters,0);/* execute command */

　　}

}

二、Shell实现

Linux shell的实现大量调用了linux系统的API、Glibc等，对于运行在smart210开发板上的shell来说，需要去掉对于linux系统的依赖，将部分功能实现通过移植和重新实现，但是整体程序框架是大体相同的。本项目主要实现了一个运行在裸机的简单的shell，有两个命令：led、buzzer，主要功能是通过附带参数可以打开/关闭某个LED，打开/关闭buzzer。

工程源码见附件，可以正常烧录在smart210运行。

参考博文：

Shell 基本工作原理（CSDN yjz0065）

手把手教你编写一个具有基本功能的shell（博客园 五岳）