İŞLETİM SİSTEMLER DÖNEM ÖDEVİ

GRUP - 31

• BERKE PİTE
• ENES SOYLU
• AHMET PEKDEMİR
• ÜZEYİR EMRE TÜRKMEN
• HASAN YASİR ARSLAN

Proje Tanımı

Bu proje, bir komut satırı yorumlayıcısı (kabuk) geliştirmeyi amaçlamaktadır. Kabuk, kullanıcıdan gelen komutları yorumlayarak uygun şekilde çalıştırır ve çıktılarını görüntüler. Bu süreçte, proses yönetimi, giriş/çıkış (I/O) yönlendirmesi ve Linux sinyallerinin kullanımı gibi konulara odaklanılmaktadır. Projede başlıca hedefler şunlardır:

1. Proses Yönetimi:
   • Ana kabuk prosesi içerisinde yeni prosesler oluşturabilme.
   • İşlem sonlanımlarını ve çıkış kodlarını takip edebilme.
2. Komut Yorumlama ve İşletme:
   • Tekli ve ardışık komutları çalıştırma.
   • Borulama (pipe) ve noktalı virgül (;) sınırlayıcılarının işlevlerini destekleme.
3. Giriş/Çıkış Yönlendirmesi:
   • Dosyadan girdi okuma ve dosyaya çıktı yazma işlemlerini yönlendirme.
4. Arka Plan Prosesleri:
   • Komutları arka planda çalıştırma.

Proje, Linux ortamında geliştirilmiştir ve C programlama dilinde gerçekleştirilmiştir.

---

Projenin Temel Bileşenleri

2.1. Prompt

Kabuk başlatıldığında ve her komutun tamamlanmasının ardından > komut istemi görüntülenir. Kullanıcı, bu komut isteminden sonra komutları girebilir.

2.2. Yerel Komutlar (Built-in Commands)

• quit: Kabuğu sonlandırır. Eğer arka planda bir işlem devam ediyorsa, kabuk yeni komutlara yanıt vermeyi durdurur, arka plandaki işlemin bitmesini bekler ve sonra kapanır.

2.3. Tekli Komutlar

Bağımsız değişkenlere sahip veya sahip olmayan tek komutların işlenmesi sağlanır. Kabuk, bir alt proses oluşturarak verilen komutu bu proses üzerinde çalıştırır ve tamamlanmasını bekler.

2.4. Girdi Yönlendirmesi

Bir komutun standart girdisi bir dosyadan alınabilir. Dosya bulunamadığında hata mesajı yazdırılır.

2.5. Çıktı Yönlendirmesi

Bir komutun çıktısı bir dosyaya yazılabilir. Dosya mevcut değilse oluşturulur, mevcutsa üzerine yazılır.

2.6. Arka Plan İşlem

Bir komut & ile bitiyorsa, bu komut arka planda çalıştırılır. Arka plan işlem tamamlandığında, proses kimliği (PID) ve çıkış kodu görüntülenir.

2.7. Boru (“|”)

Bir komutun çıktısı bir sonraki komutun girdisine bağlanabilir. Tüm boru zincirinin tamamlanmasının ardından istem yeniden görüntülenir.

2.8. Komut Dizileri

Komutlar ; ile ayrılarak ardışık olarak çalıştırılabilir. Komutlar birbirinden bağımsızdır.

---

Teknik Detaylar

3.1. Prompt Gösterimi

Kabuğumuz, her komut çalıştırıldıktan sonra veya arka plan işlemleri tamamlandığında > şeklinde bir komut istemi (prompt) görüntülemektedir. Bu istem, kullanıcının yeni bir komut girmesini beklemek için kullanılır. Komut isteminin hemen yazdırılması ve buffer'ın doğru bir şekilde boşaltılması için fflush(stdout) fonksiyonu kullanılmıştır.

3.2. quit Komutu ile Çıkış

Kabuğun kullanıcı tarafından sonlandırılması için quit adlı bir yerleşik (builtin) komut uygulanmıştır:

• Normal Durum: Eğer herhangi bir arka plan işlemi çalışmıyorsa, quit komutu alındığında kabuk derhal sonlandırılır.
• Arka Plan İşlemleri Durumu:
  • Kabuk, yeni komut girişlerini kabul etmeyi durdurur.
  • Arka plan işlemlerinin tamamlanmasını bekler.
  • Her bir arka plan işlemi tamamlandığında, ilgili işlem kimliği (PID) ve çıkış durumu (exit status) kullanıcıya bildirilir.
  • Tüm işlemler tamamlandıktan sonra kabuk sonlandırılır.

Arka plan işlemleri kontrolü için waitpid fonksiyonu ve WNOHANG bayrağı kullanılmıştır. Bu özellik, kabuğun güvenli bir şekilde kapanmasını ve işlem kaynaklarının doğru bir şekilde serbest bırakılmasını sağlar.

3.3. Tekli Komutların Çalıştırılması

Kabuk, kullanıcıdan gelen bağımsız bir komut veya bir dizi bağımsız değişkeni yorumlayarak çalıştırır. Her komut, aşağıdaki işlemleri içerir:

• Yeni bir alt süreç oluşturulur (fork).
• Alt süreçte, belirtilen komut execvp ile çalıştırılır.
• Ebeveyn süreç (kabuk), alt sürecin tamamlanmasını waitpid ile bekler.

3.4. Giriş Yönlendirme

Giriş yönlendirme özelliği, komutun standart girdisinin belirtilen bir dosyadan alınmasını sağlar:

• Komut satırı, < sembolü ve ardından gelen dosya adı için taranır.
• Dosya adı belirlenir ve open sistemi çağrısı ile açılır.
• Standart giriş (STDIN_FILENO), dup2 ile açılan dosyaya yönlendirilir.

3.5. Çıkış Yönlendirme

Çıkış yönlendirme özelliği, komutun standart çıktısının belirtilen bir dosyaya yazdırılmasını sağlar:

• Komut satırı, > sembolü ve ardından gelen dosya adı için taranır.
• Dosya adı belirlenir ve open sistemi çağrısı ile uygun modlarda açılır.
• Standart çıkış (STDOUT_FILENO), dup2 ile açılan dosyaya yönlendirilir.

3.6. Arka Plan Çalıştırma

Komutun sonunda & sembolü yer alıyorsa, kabuk bu komutu arka planda çalıştırır:

• Yeni bir alt süreç oluşturulur (fork).
• Alt süreç tamamlandığında, sinyal işleyici (SIGCHLD) ile süreç durumu kullanıcıya bildirilir.

3.7. Borulama

Boru hattı (pipeline) özelliği, birden fazla komutun birbirine bağlanmasını sağlar:

• Komut satırı | sembolüne göre bölünür.
• Her bir komut için ayrı bir süreç oluşturulur.
• Süreçler arasında veri aktarımı için pipe sistemi çağrısı kullanılır.
• Standart giriş ve çıkış, uygun süreçler için dup2 ile ayarlanır.