shell架构，环境变量

本文总结自《朱有鹏老师嵌入式linux核心课程》的《1.16.ARM裸机第十六部分-shell原理和问答机制引入》中的《1.16.4.shell实战3-定义标准命令集及解析》至《1.16.7.shell实战6-添加其他命令2》。

shell包括三个部分：

（1）第1步：命令获取

（2）第2步：命令解析

（3）第3步：命令执行

shell中的三部分在程序中表示如下：

int main(void)
{
     char buf[MAX_LINE_LENGTH] = {0};// 用来暂存用户输入的命令
     shell_init();                   //这里面应该包括所应用硬件的初始化，以及命令集初始化
     while(1)  //shell是个死循环，处理完一个命令的获取、解析、执行之后进入下一个命令的循环
     {
       // 第1步：命令获取
       puts("aston#");
       // buf弄干净好存储这次用户输入
       memset(buf, 0, sizeof(buf));

       // 读取用户输入放入buf中, 注：这个地方没有命令输入的时候是阻塞在                                     //这个位置的,gets函数内部实现的功能是当从键盘上输入‘\n’的时候才解除阻塞，继续执行。
       gets(buf);
       cmd_parser(buf);// 第2步：命令解析                
       cmd_exec();     // 第3步：命令执行

      }
      return 0;
}

cmd_parser(buf):解析命令的方法主要是和标准命令集中的字符串进行比较，如果找到命令，就记录此命令在命令集中所在的下标。找到下标即解析完成。

cmd_exec()：利用找到的下标来调用硬件驱动，从而完成对硬件的控制。主要应用的是switch case语句，这样做可以方便扩展其他硬件操作。

void cmd_exec(void)
{
    switch (cmd_index)
    {
        case 0: // led
              do_cmd_led(); break;
        case 1: // lcd
              do_cmd_lcd(); break;
        case 2: // buzzer 
              do_cmd_buzzer();break;
        case 3: // adc 
              do_cmd_adc(); break;
        default:
              do_cmd_notfound();break;
    }
}

以do_cmd_led()为例，由于对led的操作的多样化，因此在 do_cmd_led函数中还需要利用if语句选择相应的操作，这和S5PV210的中断服务程序的写法比较类似。

// led命令的处理方法
void do_cmd_led(void)
{
	int flag = -1;
	// 真正的led命令的操作实现
	// 目前支持的命令有led on | led off 
	// cmd[0]里面是led，cmd[1]里面是on|off
	if (!strcmp(cmd[1], "on"))
	{
		// led on
		led_on();
		flag = 1;
	}
	if (!strcmp(cmd[1], "off"))
	{
		// led off
		led_off();
		flag = 1;
	}
	// ..... 还可以继续扩展

	if (-1 == flag)
	{
		// 如果一个都没匹配，则打印使用方法
		puts("command error, try: led on | led off");
		puts("\n");
	}
}

如果要扩展硬件，在命令集初始的时候要扩展命令集，命令解析不用更改，主要是更改命令执行部分，增加switch-case的相关分支，同时再编写do_cmd_xxx的时候也要正确增加if分支。

上面添加的部分也只是硬件操作功能，然而在uboot这样的shell中，管理环境变量也是shell的重要组成部分，添加方式和硬件功能加入shell的方式一样。

环境变量：

环境变量就好象程序的全局变量一样，整个程序中唯一。
可以影响程序的执行，环境变量可以支持一些命令（这个命令要在shell中实现）来查询环境变量、设置环境变量、保存环境变量（必须借助flash才能完成。等开机的时候，就会直接利用flash中存储的环境变量参数来完成环境变量的初始化）

环境变量相关函数为（在扩展shell功能的时候相当于硬件do_cmd_led中led_on()）：

void env_init(void)；

int env_get(const char *pEnv, char *val)；

void env_set(const char *pEnv, const char *val)；

环境变量通常是个结构体（例如）：

typedef struct env
{
	char env_name[10];//记录环境变量的名字
	char env_val[20]; //记录环境变量的值，这个才是真正干活的数据，其他两个都是辅助标记
	int  is_used;	  // 标志位，0表示这个环境变量没用，1表示用了
}env_t;

在shell中增加环境变量的查询，设置以及保存功能时一定要记住扩展相应的命令集（即命令集初始化）：

void init_cmd_set(void)
{
	memset((char *)g_cmdset, 0, sizeof(g_cmdset));		// 先全部清零
	strcpy(g_cmdset[0], led);
	strcpy(g_cmdset[1], lcd);
	strcpy(g_cmdset[2], pwm);
	strcpy(g_cmdset[3], adc);
	strcpy(g_cmdset[4], printenv);
	strcpy(g_cmdset[5], setenv);
	memset((char *)cmd, 0, sizeof(cmd));	
}