MINISHELL
📌 Overview
42Seoul C 기반 간단한 shell 구현
minishell은 shell을 직접 구현하는 프로젝트입니다.- 사용자의 명령어를 읽고, 파싱한 뒤, 필요한 프로세스를 생성해 실행합니다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 기간 | 2024.05 ~ 2024.06 |
| 스택 | C Makefile readline fork() execve() pipe() dup2() |
| 팀 | 2인 |
| 담당 | Cmd / Pipe Redirection |
- 주요 업무
- command node 기반 실행 구조 구현
- builtin 명령어 처리
- pipe, redirection 실행 흐름 처리
- 환경 변수 linked list 관리
- process fork, execve, wait 처리
- signal handler 구성
🧩 Core features
- Prompt 입력:
readline()기반 interactive shell prompt 제공 - 명령어 파싱: command, argument, quote, pipe, redirection 처리
- 환경 변수 확장:
$VAR,$?기반 문자열 치환 - Redirection:
<,>,>>,<<처리 - Pipe: command node chain을 기반으로 파이프라인 명령 실행
- Builtin:
echo,cd,pwd,export,unset,env,exit구현 - External Command:
PATH탐색 후execve()로 외부 명령 실행 - Signal 처리: interactive, child, heredoc 상황별 signal handler 구성
🏗️ System Architecture
readline()으로 입력을 받은 뒤 parser와 executor를 순차적으로 거- parser는
;,|, quote, dollar expansion, redirection 기준으로 해석 - 각 cmd는
t_nodelinked list에 저장 - executor는 command node 개수와 builtin 여부에 따라
- 부모 프로세스 실행
- 또는
fork()실행을 결정합니다.
- 외부 명령은 환경 변수 list를 배열로 변환한 뒤
execve()에 전달
| Layer | Responsibility |
|---|---|
| Input | readline prompt, history 관리 |
| Parser | quote, dollar expansion, pipe, redirection, heredoc 처리 |
| Node | command, path, input fd, output fd, previous error number 저장 |
| Exec | builtin dispatch, fork, pipe, dup2, wait, execve 처리 |
| Env | environment linked list 생성, 추가, 삭제, 배열 변환 |
| Signal | prompt, child, heredoc signal handler 관리 |
🚨 Key Decisions & Troubleshooting
command node 기반 실행 구조
- 상황
- 단일 명령어, redirection 명령어, pipe 명령어를 같은 실행 흐름에서 처리해야 했음
- 구조
- parser가 각 command를
t_node로 변환 t_node는cmd,path,in_fd,out_fd,prev_errnum,next를 보관- pipe로 연결된 명령은 linked list 형태로 저장
- parser가 각 command를
- 처리
processing()에서 node 개수를 계산- node가 하나이면 단일 명령으로 처리
- node가 여러 개이면
pipe()와dup2()를 사용해 앞뒤 command를 연결
pipe 연속 생성 시 fd 누수 문제 해결
- 문제
- pipe가 길게 이어지는 명령을 반복 실행하면 shell이 불안정
- pipe를 정리하지 않으면, 프로세스가 불필요한 read/write end를 계속 들고 있게 됨
- 그 결과 pipe 입력 종료가 제대로 전달되지 않거나, 반복 실행 시 fd가 누적되어 실행 흐름이 깨지는 현상 발견
- 해결
- 현재 cmd와 다음 cmd 사이에 필요한 pipe 하나만 생성하게 정리
- child process에서는
fd[1]을STDOUT에dup2()한 뒤 사용하지 않는 pipe fd를 닫음 - parent process에서는 fd[0]을
STDIN에dup2()해 다음 cmd의 입력으로 넘기고, 기존 pipe 정리 - 다음 cmd는 부모의 갱신된
STDIN을 상속받아 이전 cmd의 출력과 자연스럽게 연결됨 - pipeline 실행이 끝난 뒤에는
save_stdio()/restore_stdio()로 shell의 원래 표준 입출력을 복구
- 결과
- pipe fd를 누적해서 관리하지 않고 한 단계씩 재사용하는 구조
- 긴 pipe 명령을 반복 실행해도 이전 pipe fd가 남아 다음 실행에 영향을 주지 X
builtin과 외부 명령 실행 분리
- 상황
cd,export,unset,exit처럼 shell 상태를 바꾸는 명령은 부모 프로세스에서 처리해야 함- 외부 명령은
fork()이후 child process에서 실행해야 함
- 구조
is_builtin()으로 builtin 여부 판별- 단일 builtin은 부모 프로세스에서 직접 실행
- 외부 명령은
find_path()로 실행 경로를 찾은 뒤execve()호출
- 지원 builtin
echo,cd,pwd,export,unset,env,exit