LinuxShell命令模拟器
一.原理分析
0.终端执行步骤
1）读取用户从键盘输入的命令，终端会分析是否是内部命令。如果是，则把命令分解为系统调用，并传给linux内核。如果不是，若不是再检查是否是一个应用程序，模拟shell的命令解析器正是这样。上述两种情况也不是的话，则报出错误信息。
2）分析命令，以命令名为文件名，将其他参数改造为系统调用execve()内核级系统调用所要求的形式；
int execve(const char * filename,char * const argv[ ],char * const envp[ ]);
execve()用来执行参数filename字符串所代表的文件路径（用户输入的命令），第二个参数是利用指针数组来传递给执行文件，并且需要以空指针(NULL)结束，最后一个参数则为传递给执行文件的新环境变量数组envp，envp数组里保存的系统的环境变量。
3）终端进程调用fork()建立一个子进程；
4）终端进程本身用系统调用wait()等待子进程完成。子进程执行execve()时，子进程根据命令名到目录中查找相关的文件，把它调入内存，执行程序（解析命令）。（即fork()子进程，调用exec()加载运行命令）
5）当子进程完成后，向父进程（终端进程）报告，唤醒终端进程。在做必要的判断之后，终端向用户发出提示符，让用户输入新命令，重复上述过程进行处理。
文件名与数据，这在 Linux 上被分成两个部分：用户数据 (user data) 与**元数据 (metadata)**。用户数据，即文件数据块 (data block)，数据块是记录文件真实内容的地方；而元数据则是文件的附加属性，如文件大小、创建时间、所有者等信息。
在 Linux 中，元数据中的 inode 号（inode 是文件元数据的一部分但其并不包含文件名，inode 号即索引节点号）才是文件的唯一标识而非文件名。文件名仅是为了方便人们的记忆和使用，系统或程序通过 inode 号寻找正确的文件数据块。
1.pwd
1）Linux的文件系统是树形结构，称为目录树，树上的每一个节点被称为inode（索引节点，用于查找所有存放文件内容的块），指针的集合称为目录，叶子节点被称为链接。
2）想要查找一个绝对路径，就需要追踪链接，读取目录，通过每个目录的’.’一个目录接着一个目录往上追踪，直达树的根节点。
3）在同一个Linux文件系统根目录中，’.’和’..’指向同一个inode，PWD命令循环执行 2）步骤的操作，知道’.’和’..’的inode相同时，就可以认为到达文件树的根部了。
2.cd
在程序中我通过chdir(const char* path)实现改变当前目录，参数是指向目录的指针，调用的进程要有搜索整个目录的权限。
如果参数的路径名有效，则系统内核定位到该目录的inode（索引节点），并检查其文件类型和权限，若均有权限，系统会用新目标目录的路径名（索引节点）代替原来目录的索引节点。
3.copy
copy命令是用于把一个文件复制到另一个文件。由于在函数库中没有copy的接口，故要实现copy命令，得通过存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。父进程终端通过fork()产生子进程后，子进程定位和执行命令cp，通过main(int argc,char *argv,envp)，argc是命令行有关参数数目的计数器，包括程序名称；argv是一个指向数组的指针，argv[0]指向字符串“cp”,argv[1]指向字符串“file1”,argv[2]指向字符串”file2”。第三个参数envp是一个指向环境变量的指针，用以将终端的类型和根目录等信息传递给程序。
4. find
为了避免从头到尾对目录搜索，加快查找速度的方法是在每个目录中使用散列表，散列处理文件名，检查链表头在该位置上链表的所有表项，查看要找的文件名是否存在。
读取文件时，要知道文件名和它所在的磁盘块，类似于静态链表的一层层查找。
绝对路径的查找从根目录开始，相对路径从当前路径开始。
未完待续…
https://www.cnblogs.com/chengliangsheng/p/3601762.html
http://www.voidcn.com/article/p-kqdznczj-qz.html
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-hardandsymb-links/index.html
