Genie shell for UCOS II 详细说明及使用指南

Genie shell for UCOS II 详细说明及使用指南
作者：杨晔 yangye@
2003－3－11 ver0.2
1 简单介绍
uCOSII只提供了操作系统内核，用户要自己添加文件处理、人机界面、网络接口等重要部分。

其中Shell(人机界面)提供了人与机器交互的界面，是机器服务于人的体现，是系统必不可少的重要组成部分。

现代的很多OS如UNIX、DOS、VxWorks都提供了友好的命令行界面。

Windows更是提供了GUI。

大部分人认识OS都是从这里开始的。

由于Skyeye下的仿真串口USART已经实现了中断方式的接收（实际是从键盘接收输入），而且串口输出（实际上是输出到终端屏幕）也已经实现，所以实现一个类似DOS或Bash的简化版Shell并不困难。

其本质思想就是：Shell作为一个uC/OSII下的任务，接收用户输入的字符，存储到缓冲区，并回显在屏幕上，以回车键为用户输入的结束信号，随后解析用户输入的命令名称、参数，调用相应的命令函数。

一直到这个命令函数运行返回，才继续Shell的人机交互界面。

Shell作为一个任务工作于内核之外，占用一个任务号。

其流程图如下：
命令输入、解析参数、调用命令函数功能，以及两条示例性的命令。

这个Shell的特色是采用了一些面向对象的思路来实现Shell的各种命令。

2．Genie Shell实现分析
2.1 Genie Shell的实现基础（串口通讯函数）
Genie shell与硬件相关的部份有三个函数：
CommRxIntEn(UART0); 初始化串口硬件
CommGetChar(UART0,0,&err); 从串口接收一个字符，这个串口最好是中断方式的，否则用轮询方式Genie shell就会占用全部cpu。

参数0表示永远等待，没有timeout的情况。

printf函数向串口打印字符，注意虽然在Skyeye中是打印在屏幕上的，但实际上是向串口发送字符，只是Skyeye的串口仿真输出就是到终端屏幕。

以上三个函数由用户根据自己的单片机上的串口去实现。

在Skyeye中我们已经实现了，参见ucosii\samples目录下的例子。

2.2 shell task部份：(shelltask.[ch])
A．void shelltask(void) 这是应该由用户在ucosII中用OSTaskCreate建立的任务（task）。

首先做以下初始化工作：
CommRxIntEn(UART0); //初始化串口
InitCommands(); //初始化命令对象数组
CommandBuf[0] = '\0';
然后进入无限循环（for(;;)）中，用CommGetChar函数接收输入字符。

对不同的输入字符分别做不同的处理：
退格键光标回退，删除显示的字符，光标再回退
回车键：命令输入结束，调用CommandAnalys函数分析命令格式和参
数，CommandAnalys会返回命令号，然后根据命令号从ShellComms
对象数组中找到相应的命令对象，然后执行这个命令对象的方法
（也就是命令函数），命令参数也会传递过去。

普通合法字符：先显示（printf），再放入CommandBuf中等待分析
非法字符：不接收输入。

此外还做了一些简化，如不接收连续两个空格，不接收行首的空格。

嵌入式系统嘛，简单一些。

B．INT8U CommandAnalys(char *Buf);
对用户输入的字符串做分析，根据字符串的内容，分析出命令名称，命令参数。

分析过程本文不详细描述了。

2.3 Command命令部份(command.[ch])
把每个命令看成一个对象，对象的属性是命令名，而对象的方法就是命令 Genie
Shell
的执行函数本身。

用户输入命令及参数后，将参数传递给对象的方法并执行。

在shell中增加一条命令，就是增加一个对象，并实现这个对象的方法。

在c语言中实际是一个带函数指针的结构体：
struct{
typedef
int num; //命令序号
char *name; //命令名称(目前的设定是小于20个字符）
INT8U (*CommandFunc)(INT8U argc,char **argv); //命令函数
}command;
每条命令对应一个command对象，所有的命令对象都存放在command数组ShellComms[MAX_COMMAND_NUM]中。

MAX_COMMAND_NUM是总的命令个数，用户应该根据自己shell的命令个数设置，注意MAX_COMMAND_NUM应该正好等于总的命令个数，不能多也不能少。

用户增加自己的命令时，首先把在commands.h中把MAX_COMMAND_NUM加1；然后在commands.c中InitCommands()函数里增加如下语句：
ShellComms[i].num = 0;
ShellComms[i].name = "hello";
ShellComms[i].CommandFunc = HelloFunc;
其中的i和具体值由用户根据情况决定。

最后实现命令函数，并把函数名称赋给ShellComms[i].CommandFunc就可以了。

请参照commands.c中已经有的两个例子。

2.4. 目前的例子
目前的genie shell带有两条命令：
hostname命令在屏幕上打印一句话，很简单。

hello 命令可以带多个参数，如hello a b c d，回车后会显示：
hello，I am Genie
your argv is：
a
b
c
d
这个例子说明了参数的解析和传递方法，具体这里不分析了，请参考源代码。