Home

Blackhole-Shell

1. Shell & Terminal

1-1. Terminal

• 텍스트 입출력 환경, CLI (Command Line Interface)

• 명령을 처리하고 결과를 출력할 수 없는 그냥 인터페이스이다.

• 터미널의 형태로 하드웨어와 소프트웨어가 있다. minishell 의 경우 소프트웨어개념의 터미널이다.

• 터미널은 그래픽 인터페이스를 표시하고 쉘과 상호 작용할 수 있는 프로그램이다.

• 터미널은 텍스트 입력 및 출력 환경이다.

  💡 핵심은 그냥 환경이다! 컴퓨터와 상호작용하고 명령을 처리하는 것은 쉘의 역할이다.

1-2. Shell

• 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 응용 프로그램
• 입력과 출력을 파일에서 가져오도록 redirection
• 커맨드라인 인터페이스(CLI)로 구현된 프로그램
• 컴퓨터에 명령을 내리기 위한 인터페이스 역할

2. Parsing

2-1. Parsing Structure

minishell command_line Execute Flow

• command_line → tokenize → syntax check → AST parsing tree → execute_command_line(AST)

• Execute Flow Image

  

• option1 ) Parsing Linked List
  • Parsing Linked List
• option2 ) AST Parsing Tree (추상구문트리)
  • 프로그래밍 언어를 읽고 해석할때 주로 쓰임
  • 프로그래밍 언어 문법에 따라 소스코드를 트리 자료구조 형태로 관리
  • 추상구문트리로 파싱을 하면 나중에 소스 코드의 수정 및 유지보수를 할 때 더 편리할 것이라 판단하여 선택
  • 가독성이 좋은 자료구조로 만들 수 있다는 장점이 있음
  • But, 정의한 프로그래밍 문법이 올바르지 않을 때 심각한 문제를 발생시킬 수 있음

2-2. AST Structure

2-2-1. AST 란?

💡 추상 구문 트리란 입력 스트링의 구문 구조를 추상적으로 보여주는 트리이다. 유도트리보다 더 추상적인 트리라고 보면 된다.

• 연산을 중심으로 요약해서 표현한다
• AST 구조 생각한 흔적.. ( ✏️ 끄적..)

2-2-2. Blackhole-Shell EBNF

What is EBNF?

💡 프로그래밍 언어의 구문을 기술하는 데 매우 자연스러운 표기방법 프로그래밍 언어 문법 정의 방법론

• 프로그래밍 언어의 구문을 기술하는데 매우 자연스러운 표기법
• 기존의 BNF(Backus-Naur Form)에서 더 발전된 표기법
• 기존의 재귀적 정의에서 반복적 정의로 더 간편하게 나타낼 수 있게 함
• {} : 0번 이상 반복
• [ ]: 0번 혹은 1번 반복 (option)
• 마지막이 우선순위가 높은 것이다

Blackhole-Shell EBNF

<program>        -> { <pipe_line> }
<pipe_line>      -> <command> { '|' <pipe_line> }
<command>        -> [ <simple_command> ][  <redirects> ]
<simple_command> -> <exec_path> { <argv> }
<redirects>      -> <io_redirect> { <redirects> }
<io_redirect>    -> <redirect_op> <file_path>

<redirect_op>    -> '>' | '>>' | '<' | '<<'
<exec_path>      -> word | "word" | 'word'
<file_path>      -> word | "word" | 'word'
<argv>           -> word | "word" | 'word'

2-3. Blackhole-Shell Parser

blackhole-shell parse-execute flow diagram

2-3-1. Token

typedef enum e_type
{
	T_NULL,
	T_WORD,
	T_REDIRECT,
	T_PIPE
}				t_type;

typedef struct s_token
{
	t_type		type;
	char		*value;
}				t_token;

• T_NULL T_WORD T_REDIRECT T_PIPE 으로 구분되고 value 에 담아서 사용
• 토큰의 목적 별로 구분함

2-3-2. Lexical Analayzer

입력 스트링을 읽어서 토큰 형태로 분리하여 반환 (구문 분해 및 올바른 구문 형태(토큰이) 썼는지 확인하는 역할)

• get_token 함수로 AST 파싱을 하면서 Syntax Check 와 함께 value 를 반환
• match → fetch_token → get_token → lexer

match(token)

char	*match(t_type type)
{
	t_token	token;

	token = fetch_token(UPDATE);
	if (token.type == type)
		return (token.value);
	else
		throw_error_syntax(token);
	return (NULL);
}

fetch_token(fetch_type)

• GET : 현재 토큰 value 반환
• UPDATE : 토큰 업데이트 및 이전 토큰 value 반환

t_token	fetch_token(t_fetch_type type)
{
	static t_token	token;
	t_token			prev_token;

	prev_token = token;
	if (type == GET)
		return (token);
	else if (type == UPDATE)
		token = get_token();
	return (prev_token);
}

get_token

• 다음 토큰 반환

t_token	get_token(void)
{
	char	*begin;
	char	*end;
	t_token	token;
	int		flag;

	token.type = T_NULL;
	token.value = NULL;
	flag = lexical_analyzer(&token, &begin, &end);
	if (g_manager.rc >= (int)ft_strlen(g_manager.command_line))
		return (token);
	if (flag == ERROR_FLAG)
		g_manager.exit_code = EXIT_SYNTAXERR;
	token.value = bs_calloc(end - begin + 1, sizeof(char));
	if (!token.value)
		return (token);
	if (!ft_strlcpy(token.value, begin, end - begin + 1))
		return (token);
	g_manager.rc += end - begin;
	return (token);
}

2-3-2. Syntax Analyzer

입력 스트링을 (재귀 하강) 파싱, 해당 입력의 AST 를 생성하여 반환

• 재귀적으로 token 을 Tree 구조로 파싱하면서 AST 생성
• token 을 읽고, 해당 문법에 맞는지 Syntax Error 확인

2-3-3. Execute

AST 를 읽으면서 해석 및 실행

• Heredoc 실행
  • 파싱된 AST 에 따라 heredoc 먼저 실행
• Redirection 해석 및 실행해석
  • redirect_op 체크
  • in out heredoc append 실행
• Pipe 해석 및 실행
  • U_PIPE 갯수에 따라 자식 프로세스 생성 및 실행
• Command 갯수
  • single_command 일 때
    • single_command - builtin
    • single_command - general
  • multi_command 일 때
    • fork() 로 자식 프로세스 생성 및 실행

3. Redirection

• < infile : 존재하는 infile을 입력
• > outfile : 결과를 outfile로 출력
• << heredoc : 입력받은 문자열을 infile로 받고 end_text 또는 EOF로 입력 중단
• >> append : 결과를 outfile에 이어쓰기

4. Signal

• SIGINT (^C)
• SIGQUIT (^\)

5. 빌트인 & 일반 함수 & signal & exit code & history

Builtin & 일반함수 & Signal & exit code실행확인 & history 확인