xv6

lab2: Simple xv6 shell

Simple xv6 shell

写一个xv6的shell，可以处理输入输出、重定向、管道。

shell文件应该位于user/nsh.c，然后更新makefile，自己实现的shell中的prompt应该使用符号@，以便于和原本的shell的$区分。

hints

不要使用动态内存分配如malloc，只能使用局部变量以及全局变量。（但是这个感觉有点骗测试的样子orz）
可以做出一些强制限制，比如命令的长度、参数的个数、每个参数的长度等（便于静态声明变量）
nsh的测试文件为testsh，运行方式为testsh nsh
不用merge之前的实验，也基本用不到之前的代码。
不用实现testsh中没有的测试点，比如对括号以及引用的解析
参考K&R的C书，比如5.12节的gettoken很有用
xv6的shell复杂的多，可以借鉴。复用代码须注释说明
可以使用用户空间的库user/ulib.c
及时关闭不使用的文件描述符
所有的系统调用需要检查返回值，是否正确
testsh会重定向shell的标准输出，在shell中把error以及debug信息输出到fd 2。
关注testsh中的one函数，可能会有用。

intend：这个lab主要应该还是让用一用syscall，理解syscall过程。然后多用一用fork、exec、pipe，redirect等等吧。那些东西是父子进程共享的，那些是独有的。然后看代码。

管道：|

重定向：>、<

对于管道和重定向同时存在的情况，管道的优先级要高，那就是先处理管道、再处理重定向。

管道把命令分成了两部分，先执行管道左侧的命令，然后创建管道，写入数据；再执行右侧命令，从管道读数据，处理。
重定向负责把标准输入、输出、错误重定向到某个文件？
对于重定向输出，fork执行>左侧的命令的时候，设置重定向
对于重定向输入，fork执行<右侧的命令的时候，设置重定向

示例

    
  
 echo hello there
 echo something > file.txt
 ls | grep READ
 grep lion < data.txt | wc > count
 echo echo hello | nsh
 find . b | xargs grep hello

Bugs

遇到的第一个问题就是不太会处理字符串，然后也没有用sh.c中的其他函数。
第二个问题是不会读数据，最后发现构造的测试样例是每个命令以\n结尾。然后就是在读输入时，遇到\n就break，如果读到文件结束就退出，测试层序会多次调用nsh进程。
第三个问题就是我知道posix管道是半双工的，但是在父进程创建管道之后，写管道子进程没有关闭管道的读管道描述符；读管道子进程也没有关闭写管道描述符，然后造成了程序的undefined behavior，太蠢了。最后在ULK的page768找到解决方案。
最后一个坑是先写管道，写完之后要及时关闭写管道描述符，我只是在子进程中关闭了写管道描述符，但是在父进程中没有关（管道可以被多个进程读写、需要加锁保证数据可用），导致了后半段命令的子进程一直sleep，不能读到管道EOF，然后退出进程。这个问题在源代码中反映为user/nsh.c中88-91行，debug之前是先两个wait，然后两个close。太蠢了。

xv6-book片段

fork和exec分成两步的原因就是在这两个系统调用中间可以插入一个IO重定向的部分。这样就能在不修改代码的情况下实现多个程序的连接
fork以及dup系统调用之后，父子进程对于同一个打开的文件描述符共享同一个文件偏移，因此下面的代码会输出hello,world到文件。这也是多个shell命令实现的方式。

2>&1：这个命令的意思是对于shell命令，把文件描述符2设置为文件描述符1的复制，即 close（2）; dup(1); 这样做，可以让shell把标准输出和标准错误合并到同一个输出文件中。
管道pipe中，写管道结束之后，应该关闭管道的写一侧，否则管道的读一侧会一直阻塞。