make bash-like shell
이 프로젝트에서는 제한된 함수만 사용할 수 있습니다.
- 함수목록
이 외의 필요한 함수는 구현해야합니다.
IPC는 Inter Process Coumunication으로 프로세스 간 통신을 말합니다.
- 파이프
단일 방향 데이터 전송 메커니즘입니다. 일반적으로 부모와 자식 프로세스 간의 데이터 전송에 쓰입니다. - 시그널
프로세스에 비동기적으로 이벤트를 전달하는 메커니즘입니다. 시그널을 프로세스에 어떤 일이 발생했는지 알리는 데 쓰입니다. - 소켓
네트워크 프로토콜을 통해 두 프로세스가 통신할 수 있게 해주는 메커니즘입니다. - 세마포어
여러 프로세스가 공유 리소스에 접근하는 것을 동기화하는 데 사용됩니다. - 메시지 큐
프로세스들이 메시지를 전송하고 받을 수 있는 큐를 제공합니다. 각 메시지는 주소가 있어 특정 프로세스로 전달될 수 있습니다.
- readline
UNIX와 유사한 환경에서 명령줄 입력을 다루는 라이브러리입니다.
readline함수를 통해 bash처럼 프롬포트를 띄울 수 있습니다. - history readline 라이브러리에 내장되어 있는 add_history 함수를 통해 사용자가 이전에 입력한 명령어를 기록하고 이전에 사용한 명령어들을 쉽게 재상용할 수 있도록 합니다.
파싱에는 순서가 있습니다.
- 어휘 분석 (lexical analysis)
어휘 분석 단계에서는 터미널에 들어온 입력 값들을 토큰화 시키는 과정을 수행합니다.
예를 들어 ls -al < a | grep ""라는 입력이 올경우 문자열을 공백(space)를 기준으로 분리한 뒤 각 문자열에 맞게 의미를 부여합니다.
명령어면 명령어, 파이프면 파이프라는 의미를 구조체를 만들어 부여합니다. - 문법 분석 (syntax analysis)
문법 분석 방법에는 상향식 파싱, 하향식 파싱이 있습니다.
그 중 재귀 하향 파서를 통해 구현하였습니다.
문법 분석을 위해서는 기존에 있는 bash의 문법 구조에서 이 프로그램만의 문법구조가 필요합니다.
Shell Grammer Rules를 참고하여 구현해야하는 문법을 가져와서 구현하였습니다.
<pipeline> ::= <cmd>
| <pipeline> '|' <cmd>
<and_or> : '&&'
| '||'
<cmd> ::= <simple_cmd>
| <simple_cmd> <redirects>
<simple_cmd> ::= <file_path>
| <argv>
<subshell> : '(' compound_list ')'
<argv> ::= <file_path> <args>
<redirects> ::= <io_redirect>
| <redirects> <io_redirect>
<io_redirect> ::= '<' <filename>
| '<<' <filename>
| '>' <filename>
| '>>' <filename>
<args> ::= WORD
| <args> WORD
<filename> ::= WORD
<file_path> ::= WORD
사용자가 입력하는 명령어들을 파싱하여야합니다.
null, 세미콜론(;), 파이프(|), AND연산자(&&), OR연산자(||), 따옴표("",''), 괄호, 리다이렉트(<, <<, >, >>)을 기준으로 트리를 구성합니다.
t_tree *make_tree(t_tree *myself, t_dlist *dlist)
{
t_dlist *left;
t_dlist *right;
t_dlist *node;
node = check_priority(dlist);
if (!myself)
myself = ft_calloc(1, sizeof(t_tree));
myself->dlist = node;
if (node->type >= 4)
return (myself);
left = node->prev;
right = node->next;
if (left)
left->next = 0;
if (right)
right->prev = 0;
left = get_first(node->prev);
node->next = 0;
node->prev = 0;
if (left)
myself->left_child = make_tree(myself->left_child, left);
if (right)
myself->right_child = make_tree(myself->right_child, right);
return (myself);
}각각의 토큰(노드)들의 우선순위를 파악하여 트리의 구성됩니다.
예를 들어 가장 높은 우선순위인 &&, ||가 들어오면 루트 노드가 됩니다.
그 이후 양 옆의 명령어들이 각각 왼쪽은 left child, 오른쪽은 right child로 트리가 구성됩니다.
-
built-in 함수
구현 해야하는 함수들- echo
- cd
- pwd
- export
- unset
- env
- exit
-
일반 함수
예를 들어 ls 같은 함수들은 execve함수를 호출하여 환경변수에 저장되어있는 PATH를 통해 /bin/ls 처럼 실행합니다.
단, execve함수는 리턴 시 프로세스가 종료되므로 자식프로세스에서 실행 후 반환값을 파이프를 통해 부모프로세스가 받아야합니다.
Ctrl+C(SIGINT), Ctrl+(SIGQUIT), Crtl+D(SIGTERM)들의 시그널을 처리해야합니다.
signal 함수를 호출하여 각각의 시그널들을 처리해주었습니다.
- 종료상태(exit status) $? 모든 명령어는 종료상태를 리턴합니다. 성공시에는 0, 실패시에는 에러코드로 해석될 수 있는 1 ~ 255를 리턴합니다.
- 에러메시지 strerror(errno) 함수 호출을 통해 bash처럼 명령어 실행 실패 시 에러메시지를 출력할 수 있습니다.
- dup2()
# include <unistd.h>
int dup2( int fd1, int fd2 ); 파일 식별자를 복제해 fd2를 fd1으로 바꿉니다.
예를 들어,
int dup2( int fd1, int stdout ); 같이 사용하면 모든 출력이 fd1으로 향하게 됩니다. 이를 통해 부모프로세스가 자식 프로세스에게 표준 입력으로 데이터를 줄 수 있습니다.
-
파이프 파이프의 양쪽 끝은 2개의 파일 디스크립터(fd)와 연결되어있습니다.
하나는 데이터를 read하기 위한 것이고, 다른 하나는 데이터에 write하기 위한 것입니다. -
파이프 구현 코드
int execute_pipe(t_info *info, t_tree *myself)
{
int i;
int in_fd;
pid_t left;
pid_t right;
t_ftool tool;
in_fd = dup(STDIN_FILENO);
pipe(tool.p_fd);
i = 0;
while (i < 2)
{
tool.pid = fork();
if (!tool.pid)
pipe_child_proc(info, myself, &tool, i);
else
pipe_parent_proc(&left, &right, &tool, i);
i++;
}
dup2(in_fd, STDIN_FILENO);
waitpid(left, &tool.status, 0);
waitpid(right, &tool.status, 0);
return (WEXITSTATUS(tool.status));
}- pipe를 통한 통신때문에 부모프로세스가 표준 입력을 잃어버립니다. 그러므로 표준입력을 dup함수를 통해 저장합니다.
- pipe 함수 호출을 통해 pipe를 만듭니다.
- fork 함수 호출을 통해 자식프로세스를 생성후 자식프로세스의 아이디를 기록합니다.
- 자식 프로세스에서는 tool.pid값이 0, 부모 프로세스에서는 tool.pid값으로 자식프로세스의 값을 가지고 있습니다. 이를 통해, 자식프로세스에서는 명령어 실행을, 부모프로세스에서는 파이프 정상 작동을 위한 fd close를 수행합니다.
- 자식프로세스로 명령어 실행이 끝난 부모프로세스는 저장하고 있던 표준입력을 되찾습니다.
리다이렉션에서도 dup2함수를 통해 구현됩니다.
파이프와의 차이점은 표준입력, 표준출력을 넘겨주는 대상이 프로세스가 아니라 파일이라는 점입니다.