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Mini Bash en C – Explicación Detallada

Este documento explica paso a paso cómo construir una Mini Shell (Mini Bash) en lenguaje C. Aprenderás la lógica de programación detrás de una shell, cómo interactuar con el sistema operativo, y cómo ejecutar comandos como ls, cd o exit.

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¿Qué es una shell?

Una shell es un programa que actúa como intermediario entre el usuario y el sistema operativo. Permite ejecutar comandos, navegar por directorios y manipular archivos.

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Componentes del proyecto

Librerías utilizadas

#include <stdio.h>      // Para printf, fgets
#include <stdlib.h>     // Para exit, malloc
#include <string.h>     // Para strtok, strcmp
#include <unistd.h>     // Para fork, execvp, chdir
#include <sys/wait.h>   // Para waitpid

Estas librerías proporcionan funciones necesarias para entrada/salida, manipulación de cadenas, creación de procesos y manejo del sistema de archivos.

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Flujo general del programa

1. Mostrar un prompt (símbolo que indica que puedes escribir un comando).
2. Leer el comando ingresado.
3. Analizarlo y separarlo en argumentos.
4. Verificar si es un comando interno (cd, exit) o externo (ls, pwd, etc.).
5. Ejecutar el comando.
6. Repetir hasta que el usuario escriba exit.

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Explicación del código

prompt()

void prompt() {
    printf("mini-bash> ");
}

Esta función imprime el prompt cada vez que se espera un nuevo comando del usuario.

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read_input()

void read_input(char* line) {
    fgets(line, MAX_LINE, stdin);
    line[strcspn(line, "\n")] = '\0'; // Elimina el salto de línea final
}

• fgets() lee una línea del usuario.
• strcspn() se usa para encontrar el salto de línea y reemplazarlo por un carácter nulo ('\0') para evitar errores en el procesamiento del comando.

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parse_input()

void parse_input(char* line, char** args) {
    int i = 0;
    args[i] = strtok(line, " ");
    while (args[i] != NULL) {
        i++;
        args[i] = strtok(NULL, " ");
    }
}

• Se utiliza strtok() para dividir el input en palabras (tokens).
• Por ejemplo, si el usuario escribe ls -l, esta función lo convierte en:
  args[0] = "ls", args[1] = "-l", args[2] = NULL

Esto es necesario para pasarlo luego a execvp().

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execute_command()

int execute_command(char** args) {
    if (args[0] == NULL) {
        return 1; // Comando vacío
    }

    // Comando interno: exit
    if (strcmp(args[0], "exit") == 0) {
        return 0; // Termina el shell
    }

    // Comando interno: cd
    if (strcmp(args[0], "cd") == 0) {
        if (args[1] == NULL) {
            fprintf(stderr, "Uso: cd <directorio>\n");
        } else {
            if (chdir(args[1]) != 0) {
                perror("cd");
            }
        }
        return 1;
    }

    // Comandos externos (ls, pwd, etc.)
    pid_t pid = fork();

    if (pid == 0) {
        // Proceso hijo
        if (execvp(args[0], args) == -1) {
            perror("mini-bash");
        }
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid < 0) {
        perror("fork");
    } else {
        // Proceso padre
        int status;
        waitpid(pid, &status, 0);
    }

    return 1;
}

¿Qué hace esta función?

1. Verifica si el comando está vacío (args[0] == NULL).
2. Detecta comandos internos:
   • exit: termina la shell.
   • cd: cambia de directorio con chdir().
3. Para comandos externos:
   • Crea un nuevo proceso con fork().
   • El proceso hijo ejecuta el comando con execvp().
   • El proceso padre espera que el hijo termine con waitpid().

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main()

int main() {
    char line[MAX_LINE];
    char* args[MAX_ARGS];
    int status = 1;

    while (status) {
        prompt();                      // 1. Mostrar prompt
        read_input(line);              // 2. Leer comando
        parse_input(line, args);       // 3. Analizar comando
        status = execute_command(args); // 4. Ejecutar comando
    }

    return 0;
}

Este es el bucle principal. Repite el ciclo de leer → analizar → ejecutar mientras status sea distinto de 0. El valor 0 se devuelve cuando el usuario ejecuta exit.

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Cómo compilar y ejecutar

1. Guarda el código como shell.c.
2. Compílalo:

   gcc shell.c -o shell

3. Ejecuta tu shell:

   ./shell

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Comandos de prueba

mini-bash> pwd
/home/usuario

mini-bash> ls -l
(total de archivos y carpetas)

mini-bash> cd ..
mini-bash> pwd

mini-bash> exit

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