刚接触Linux时，对shell总有种神秘感；在对shell的工作原理有所了解之后，便尝试着动手写一个shell。下面是一个从最简单的情况开始，一步步完成一个模拟的shell（我命名之为wshell）的过程。这个所谓的shell和主流的shell还是有不少区别的，最大的区别是它本身不能执行shell脚本、也不能对一些复杂的命令行进行分析——原因很简单，我没有写相应的解释器。如果想自己实现一个简化的shell脚本解释器，如果有编译原理的知识准备，本身不是难事，但是工作量比较大，这里就不完成了，有兴趣的读者可以进行尝试。
本文是边写代码边记录的，更接近于实现过程的思考过程，因此前面的章节可能和最新版的代码有不小的差别，较大的改动会在后文提出，请注意。不过读者不用担心，这些改动都是在原有基础上的完善和提升，并非推倒重来。可以算作上一篇博文《现代操作系统》精读与思考笔记 第一章 引论的副产品。
全部的代码开源，已托管至github：https://github.com/vvy/wshell，因此不再往文中大段大段地粘源代码了。第一次用github托管代码，如果有哪里没设置好请告诉我。
文中所指的和所模仿的shell均指bash。
一.基本功能1.1 程序框架
#define TRUE 1 type_prompt(); read_command(command,parameters); waitpid(- } else { execve(command,parameters, }}
不怕写不出来代码，就怕没思路。想想这么搞确实能够模拟出shell最基本的行为：接受用户输入<=>执行相应程序，，甚至借助execv族函数可以直接给程序传参数。有了这个框架就好办了，把那几个函数给实现不就成了呗？
1.2type_prompt()的实现
来思考下type_prompt()该如何实现。顾名思义，这个要提供一个终端上的提示符，比如
再如
这里的实现需要注意的是，如果当前路径在用户路径下，那么用户路径就用~代替，否则会显示完整路径。分析这两个例子，可以看到输出是这样的形式：“用户名@主机名:路径$”（root权限的#提示符马上提到），对应地：
这样，就可以着手编写type_prompt()了。为了以示和bash的区别，可以在提示符里加点自己的东西，比如下图第二行那样：
注：查看默认shell版本的命令是echo $SHELL。
1.3 read_command()
在type_prompt()写好之后，可以做一点简单的测试，屏幕上会出现上一节最末的效果图，乍一看还挺唬人的。不过此时还是徒有其表，尚且不能执行任何程序，难道就让它在这里孤芳自赏？接下来需要实现read_command()，它从用户输入中读取命令和参数，分别放入command[]和parameters[][]中，作为exec族函数执行。
最初的版本只是通过fgets()把整行输入读入一个较大的缓冲区中，再对这行进行分析，提取出命令以及参数，分别放到相应的位置。其实Linux本身接受的参数表总长度大小是有限的，这个限制由ARG_MAX给出。因此，这里的缓冲区也的大小用宏定义做一个硬性限制就行了。当然，fgets()有个坏处：如果输入时想要使用退格键修改前面的输入，是不能完成的，这和真实的shell相差有点大。不过这里暂不考虑这个问题，留在后面补充。
输入的分析，其实就是字符串的处理，把一个字符串拆成多个字符串（命令、参数）并分别复制到由malloc()分配的空间中。最初版本的思路比较复杂，本文2.2提供了比较好的实现。
另外一点需要注意：实际上command保存的是路径+命令，而命令本身按照惯例应该存在parameters[0]中。这一点在最初时没有注意，后面用ls命令测试时发现了这一点。
1.4 选择execve()还是execvp()
既然示例中的execve()的环境变量参数env恒为0，没有使用的必要了。况且execvp()能够直接执行ls这样的命令而不用加上路径，更接近于shell，于是选择后者。
1.5 简单测试
动手写一个hello world的程序，然后用这个wshell运行。下面的输出包含了一些分析输入的调试信息：
再试试最初未把command中命令放入parameters[0]时不能运行的ls：
虽然和shell相比，没有颜色区分，但已经可以正常运行了。这两个测试表明，wshell已经初具shell的基本功能。
这个版本对应于github上10.31及以前的提交。
二、改善用户体验：内建命令、readline库2.1.内建命令(built-in command)
当完成基本功能、喜滋滋地在其中测试各种常用命令时，top、vim等都乖乖就范，唯独cd没有任何效果。本来以为cd只能改变子进程的工作目录，而wshell是父进程，导致无效。然而输入whereis cd来查看cd所在目录，没有显示它的路径，顿生疑惑：cd是怎么实现的？看到stackoverflow上一个问答，解释了这个疑惑：像cd这样的命令实际并非可执行程序，（如果想在自己编写的shell里使用）需要自己来实现为内建命令。那么，对于这种命令，肯定是不能exec()了，需要进行分析和额外处理。而且可以看出，它的执行并不需要建立子进程。
这个分析和处理过程，实际上应该是解释器的一部分功能，当然这里比较简化，只是针对特定的命令进行处理罢了。这个过程由buildin_command()完成，并且不创建子进程。因此，主进程相应地添加
if(buildin_command(command,parameters))continue;
接下来实现几个内建命令。最简单的是exit和quit，直接调用exit()结束wshell主进程即可。
顺便编写一个about命令，这是我自己添加的，shell本身是没有这个命令的，它会显示一些关于wshell的简短信息。
接下来是cd的实现了。对于以下几种使用方法，使用chdir()就可以直接完成对应的操作：
cd
cd PATHNAME
cd .
cd ..
人生就像是一场旅行，遇到的既有感人的，
