1、初始化命令行解释器
在计算机系统中，操作系统内核是一个很大得到软件模块，用户不能直接去使用。因此计算机提供一个外壳shell，用户能够通过这个外壳执行各种应用程序，从而完成操作系统各种功能。
shell：命令解释器。允许用户交互式的输入命令并解释执行，并且可以调用出相应的应用程序运行，从而让用户能够使用内核的功能去操作计算机
如mac中的bash ，window中的cmd Linux中的shell
目标：设计一个命令行的shell应用程序，解释用户输入的命令并解释执行。
shell应用程序，内置一个命令表，包含可以被执行的若干指令。当命令不存在于命令表中，尝试从磁盘加载应用程序
2、实现help命令
以help命令，演示如何在shell中执行内置命令
如何解析命令字符串，按照int argv， char argv的方式
1）通过遍历内置命令表：command list
2）help命令的实现包括获取用户输入，解析输入缓冲区中的字符，以及执行相应的命令
具体过程：
使用strchr函数查找特定字符位置，并将其设置为0，以清理输入字符
定义strtok函数，用于分割字符串、提取命令和参数
ARGV和ARGC用于传递参数和参数数量给命令执行函数
命令的查找与执行
通过查找命令表，找到用户输入的命令对应的函数指针
如果命令是内置命令，直接执行相应函数
如果命令在磁盘上，需要从磁盘加载并执行相应的子应用程序
命令的输入与解析
使用特定长度的输入函数fgets获取标准输入，避免数据量过大的问题
解析输入字符串，取出不必要的回车和换行字符，以便后续处理
利用strtok函数按照空格分割输出字符串，提取命令和参数
将提取出的参数字符串转为指针数组，传递给相应的内置命令执行函数
3、执行echo命令并给输出加颜色
加了信息输出时使用不同颜色的功能，以及演示了如何在程序中解析命令行的参数选项
显示颜色和清屏
两项功能是通过发送ESC转义序列完成，根本实现颜色的控制和清屏，只需要发送相应的转义序列。
命令选项的解析
使用getopt函数（Newlib提供）进行命令行的参数解析。
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring); 使用echo命令时，使用的形式为echo -n 重复数量 -h 待重复的字符串，其中有-n和-h为选项，且-n的后边必须加上一个数量值。
因此在调用getopt时，optstring需要设置为n:h（n后面的:表示n必须有几个参数值）
while ((ch = getopt(argc, argv, "n:h")) != -1) {}在设置optstring后，每次调用时，getopt函数会逐个扫描argv相应的选项，如n或者h
如果返回的是期望的选项，如n或者h，我们可以从全局变量optarg中获取对应的值
如果返回的是?，则表示解析出的选项不可识别，例如echo -x，此时optopt的值将会被设置成x
当返回时-1时，表示已经没有参数，即对于echo -n 重复数量 -h 字符串，表示已经扫描完所有以-开头的选项，后续已经没有其它选项。
while ((ch = getopt(argc, argv, "n:h")) != -1) {switch (ch) {case 'h':puts("echo echo any message");puts("Usage: echo [-n count] msg");optind = 1; // getopt需要多次调用，需要重置return 0;case 'n':count = atoi(optarg);break;case '?':if (optarg) {fprintf(stderr, "Unknown option: -%s\n", optarg);}optind = 1; // getopt需要多次调用，需要重置return -1;}}getopt被调用时，getopt会调整argv中各参数的顺序。因此当getopt优先返回-1时，optind指向了第一个非选项的参数的索引，即待重复的字符串在argv中索引号。因此，我们此时可以通过argv[optind]来获取待重复的字符串。
由于getopt将会在其它命令的执行时重复使用，因此需要在退出echo命令的执行时，将optind重置。因为optind 是 argv 中要处理的下一个元素的索引，该变量为全局变量，getopt会依赖此值。
3、为进程增加exit接口
在应用程序的执行过程中，程序可能会主动结束执行，或者从main返回，因此需要给进程一个主动退出执行的接口。应用程序通常以main函数开头，通过return语句退出函数，但也可以使用EXIT库函数退出。
exit系统调用的功能是允许进程在任意位置主动退出，结束执行，任何属于该进程的打开的文件描述符都会被关闭。因为exit已经有newlib库实现，我们只需要实现更底层的exit
exit系统调用接口实现：
- 添加系统调用表配置项
- sysy_exit系统调用的实现应停止进程执行，回收相关资源，内存
- 进程退出前会关闭打开的文件，将状态信息保存到进程的task结构中
- 应用程序返回时，应直接调用exit函数终止进程，且exit函数应包含应用程序的返回操作。
4、为进程增加wait接口
在shell加载程序运行时，需要程序的执行结果，因此需要调用wait来获取子程序的执行结果
int wait(int* status);wait系统调用的功能：
- 回收子进程的所有资源
- 获取子进程的运行结果，如果调用的子进程还未结束，则会等待
僵尸进程（并未进行处理）
如果父进程没有主动调用wait来回收子进程的资源，则子进程会成为僵尸进程。
僵尸进程是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵尸进程。如果父进程先退出 ，子进程被init接管，子进程退出后init会回收其占用的相关资源
5、让子进程继承父进程已打开的文件
考虑到fork的功能是创建一个完全相同的子进程，因此需要将增加的打开文件进行复制。如果直接内存复制在进程间是不可行的，因为两个进程的状态是独立的
文件表的复制与引用计数
- 文件表的复制通过遍历父进程的文件表并复制其内容
- 引用计数用于跟踪文件的打开次数，确保多个进程访问时文件不会被意外关闭
- 子进程创建时，需要增加被打开的文件的引用计数。
进程间文件访问冲突解决
- 多个进程同时往控制台写数据时，需要解决写冲突。
- 通过在写操作前加锁，确保一次只允许一个进程写入。
- 锁机制保护了控制台写操作，避免了多个进程同时写入的冲突