shell是什么？shell实现原理分析基于MM32 MCU的shell脚本源码
在前两节中，我们讲解了如何在mm32 mcu上使用shell来辅助开发，分别介绍的是通过串口方式和j-link rtt方式的shell，本次课程我们分析源码来讲解shell实现原理。
软件资源如下：
以下为函数初始化配置及相关全局变量定义内容，代码如下：
typedef struct
{
char *command; // shell命令提示符
char buffer［shell_command_max_length］; // shell命令缓冲buffer
unsigned short length; // shell命令长度大小
unsigned short cursor; // shell光标位置偏移
char *param［shell_parameter_max_number］; // shell参数变量
char history［shell_history_max_number］［shell_command_max_length］; // 历史记录区域
unsigned short historycount; // 历史记录数量
short historyflag; // 当前记录偏移位置
short historyoffset; // 历史记录偏移大小
shell_commandtypedef *commandbase; // 命令表基地址
unsigned short commandnumber; // 命令数量
int keyfuncbase; // 按键响应表基地址
unsigned short keyfuncnumber; // 按键响应数量
shell_inputmode status; // shell输入状态
unsigned char isactive; //是不是当前激活的shell
shellread read; // shell读函数接口
shellwrite write; // shell写函数接口
}shell_typedef;
如上所示，为对象的定义接口，具体说明看注释，我们需要关注的是shell的读写接口。
void shellinit（shell_typedef *shell）
{
shelldisplay（shell， “\r\n\r\n”）;
shelldisplay（shell， “+=========================================================+\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| （c） copyright 2019 mindmotion |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| shell v”shell_version“ |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| build： ”__date__“ ”__time__“ |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “+=========================================================+\r\n”）;
shell-》length = 0;
shell-》cursor = 0;
shell-》historycount = 0;
shell-》historyflag = 0;
shell-》historyoffset = 0;
shell-》status = shell_in_normal;
shell-》command = shell_default_command;
shell-》isactive = 0;
shelladd（shell）;
shelldisplay（shell， shell-》command）;
#if defined（__cc_arm） || （defined（__armcc_version） && __armcc_version 》= 6000000）
extern const unsigned int shellcommand$$base;
extern const unsigned int shellcommand$$limit;
extern const unsigned int shellvariable$$base;
extern const unsigned int shellvariable$$limit;
shell-》commandbase = （shell_commandtypedef *）（&shellcommand$$base）;
shell-》commandnumber = （（unsigned int）（&shellcommand$$limit）
- （unsigned int）（&shellcommand$$base））
/ sizeof（shell_commandtypedef）;
#endif
}
上述代码void shellinit（shell_typedef *shell）用来初始化shell对象，首先打印shell界面，然后对shell对象进行初始化为默认状态，然后给shell命令表指定区域和数量。
对于shell输入处理，需要分两种类型判断，一个是正常的字母按键，如a、b、c、d等，一个是功能按键，如方向键等。下面给出两种类型处理代码。
// shell ansi按键处理函数
void shellansi（shell_typedef *shell， char data）
{
switch （（unsigned char）（shell-》status））
{
case shell_ansi_csi：
switch （data）
{
case 0x41： // 键盘方向键向上键
shellhistory（shell， 0）;
break;
case 0x42： // 键盘方向键向下键
shellhistory（shell， 1）;
break;
case 0x43： // 键盘方向键向右键
if （shell-》cursor 《 shell-》length）
{
shelldisplaybyte（shell， shell-》buffer［shell-》cursor］）;
shell-》cursor++;
}
break;
case 0x44： // 键盘方向键向左键
if （shell-》cursor 》 0）
{
shelldisplaybyte（shell， ‘\b’）;
shell-》cursor--;
}
break;
default：
break;
}
shell-》status = shell_in_normal;
break;
case shell_ansi_esc：
if （data == 0x5b）
{
shell-》status = shell_ansi_csi;
}
else
{
shell-》status = shell_in_normal;
}
break;
default：
break;
}
}
上述void shellansi（shell_typedef *shell， char data）函数为shellansi处理。
//shell正常按键处理函数
static void shellnormal（shell_typedef *shell， char data）
{
if （data == 0）
{
return;
}
if （shell-》length 《 shell_command_max_length - 1）
{
if （shell-》length == shell-》cursor）
{
shell-》buffer［shell-》length++］ = data;
shell-》cursor++;
shelldisplaybyte（shell， data）;
}
else
{
for （short i = shell-》length - shell-》cursor; i 》 0; i--）
{
shell-》buffer［shell-》cursor + i］ = shell-》buffer［shell-》cursor + i - 1］;
}
shell-》buffer［shell-》cursor++］ = data;
shell-》buffer［++shell-》length］ = 0;
for （short i = shell-》cursor - 1; i 《 shell-》length; i++）
{
shelldisplaybyte（shell， shell-》buffer）;
}
for （short i = shell-》length - shell-》cursor; i 》 0; i--）
{
shelldisplaybyte（shell， ‘\b’）;
}
}
}
else
{
shelldisplay（shell， “\r\nwarnig： command is too long\r\n”）;
shelldisplay（shell， shell-》command）;
shelldisplay（shell， shell-》buffer）;
shell-》cursor = shell-》length;
}
}
基于上述的两个类型代码，即可封装得到shell的处理代码，如下所示：
//shell处理
void shellhandler（shell_typedef *shell， char data） //shell处理函数
{
if （shell-》status == shell_in_normal） //shell工作在正常模式
{
char keydeffind = 0;
shell_keyfunctiondef *base = （shell_keyfunctiondef *）shell-》keyfuncbase;
for （short i = 0; i 《 shell-》keyfuncnumber; i++）
{
if （base.keycode == data） {
if （base.keyfunction） {
base.keyfunction（shell）;
}
keydeffind = 1;
}
}
if （keydeffind == 0）
{
for （short i = 0;
i 《 sizeof（shelldefaultkeyfunctionlist） / sizeof（shell_keyfunctiondef）;
i++）
{
if （shelldefaultkeyfunctionlist.keycode == data） {
if （shelldefaultkeyfunctionlist.keyfunction） {
shelldefaultkeyfunctionlist.keyfunction（shell）;
}
keydeffind = 1;
}
}
}
if （keydeffind == 0）
{
shellnormal（shell， data）;
}
}
else
{
shellansi（shell， data）;//shell ansi处理
}
}
以上就是shell的全部介绍，融合两节的代码，如下：
int main（void）
{
int getkey;
delay_init（）;
led_init（）;
uart_nvic_init（115200）; //串口初始化为115200
//uart_shell.read = shellread;
uart_shell.write = uart_putchar;
shellinit（&uart_shell）;
/* 配置通道 0，上行配置*/
segger_rtt_configupbuffer（0，“rttup”，null，0，segger_rtt_mode_no_block_skip）;
/* 配置通道 0，下行配置*/
segger_rtt_configdownbuffer（0，“rttdown”，null，0，segger_rtt_mode_no_block_skip）;
//rtt_shell.read = shellread;
rtt_shell.write = rtt_putchar;
shellinit（&rtt_shell）;
while （1）
{
if （segger_rtt_haskey（））
{
getkey = segger_rtt_getkey（）;
shellhandler（&rtt_shell， getkey）;
}
}
}
通过上述代码，可以同时支持串口方式和j-link rtt模式的shell，方便用户根据自己实际条件来辅助调试代码。
以上实现方式可能会影响mcu的运行效率，我们在本教程中优先考虑提供实现shell的方式。
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软件资源如下：
以下为函数初始化配置及相关全局变量定义内容，代码如下：
typedef struct
{
char *command; // shell命令提示符
char buffer［shell_command_max_length］; // shell命令缓冲buffer
unsigned short length; // shell命令长度大小
unsigned short cursor; // shell光标位置偏移
char *param［shell_parameter_max_number］; // shell参数变量
char history［shell_history_max_number］［shell_command_max_length］; // 历史记录区域
unsigned short historycount; // 历史记录数量
short historyflag; // 当前记录偏移位置
short historyoffset; // 历史记录偏移大小
shell_commandtypedef *commandbase; // 命令表基地址
unsigned short commandnumber; // 命令数量
int keyfuncbase; // 按键响应表基地址
unsigned short keyfuncnumber; // 按键响应数量
shell_inputmode status; // shell输入状态
unsigned char isactive; //是不是当前激活的shell
shellread read; // shell读函数接口
shellwrite write; // shell写函数接口
}shell_typedef;
如上所示，为对象的定义接口，具体说明看注释，我们需要关注的是shell的读写接口。
void shellinit（shell_typedef *shell）
{
shelldisplay（shell， “\r\n\r\n”）;
shelldisplay（shell， “+=========================================================+\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| （c） copyright 2019 mindmotion |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| shell v”shell_version“ |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “| build： ”__date__“ ”__time__“ |\r\n”）;
shelldisplay（shell， “+=========================================================+\r\n”）;
shell-》length = 0;
shell-》cursor = 0;
shell-》historycount = 0;
shell-》historyflag = 0;
shell-》historyoffset = 0;
shell-》status = shell_in_normal;
shell-》command = shell_default_command;
shell-》isactive = 0;
shelladd（shell）;
shelldisplay（shell， shell-》command）;
#if defined（__cc_arm） || （defined（__armcc_version） && __armcc_version 》= 6000000）
extern const unsigned int shellcommand$$base;
extern const unsigned int shellcommand$$limit;
extern const unsigned int shellvariable$$base;
extern const unsigned int shellvariable$$limit;
shell-》commandbase = （shell_commandtypedef *）（&shellcommand$$base）;
shell-》commandnumber = （（unsigned int）（&shellcommand$$limit）
- （unsigned int）（&shellcommand$$base））
/ sizeof（shell_commandtypedef）;
#endif
}
上述代码void shellinit（shell_typedef *shell）用来初始化shell对象，首先打印shell界面，然后对shell对象进行初始化为默认状态，然后给shell命令表指定区域和数量。
对于shell输入处理，需要分两种类型判断，一个是正常的字母按键，如a、b、c、d等，一个是功能按键，如方向键等。下面给出两种类型处理代码。
// shell ansi按键处理函数
void shellansi（shell_typedef *shell， char data）
{
switch （（unsigned char）（shell-》status））
{
case shell_ansi_csi：
switch （data）
{
case 0x41： // 键盘方向键向上键
shellhistory（shell， 0）;
break;
case 0x42： // 键盘方向键向下键
shellhistory（shell， 1）;
break;
case 0x43： // 键盘方向键向右键
if （shell-》cursor 《 shell-》length）
{
shelldisplaybyte（shell， shell-》buffer［shell-》cursor］）;
shell-》cursor++;
}
break;
case 0x44： // 键盘方向键向左键
if （shell-》cursor 》 0）
{
shelldisplaybyte（shell， ‘\b’）;
shell-》cursor--;
}
break;
default：
break;
}
shell-》status = shell_in_normal;
break;
case shell_ansi_esc：
if （data == 0x5b）
{
shell-》status = shell_ansi_csi;
}
else
{
shell-》status = shell_in_normal;
}
break;
default：
break;
}
}
上述void shellansi（shell_typedef *shell， char data）函数为shellansi处理。
//shell正常按键处理函数
static void shellnormal（shell_typedef *shell， char data）
{
if （data == 0）
{
return;
}
if （shell-》length 《 shell_command_max_length - 1）
{
if （shell-》length == shell-》cursor）
{
shell-》buffer［shell-》length++］ = data;
shell-》cursor++;
shelldisplaybyte（shell， data）;
}
else
{
for （short i = shell-》length - shell-》cursor; i 》 0; i--）
{
shell-》buffer［shell-》cursor + i］ = shell-》buffer［shell-》cursor + i - 1］;
}
shell-》buffer［shell-》cursor++］ = data;
shell-》buffer［++shell-》length］ = 0;
for （short i = shell-》cursor - 1; i 《 shell-》length; i++）
{
shelldisplaybyte（shell， shell-》buffer）;
}
for （short i = shell-》length - shell-》cursor; i 》 0; i--）
{
shelldisplaybyte（shell， ‘\b’）;
}
}
}
else
{
shelldisplay（shell， “\r\nwarnig： command is too long\r\n”）;
shelldisplay（shell， shell-》command）;
shelldisplay（shell， shell-》buffer）;
shell-》cursor = shell-》length;
}
}
基于上述的两个类型代码，即可封装得到shell的处理代码，如下所示：
//shell处理
void shellhandler（shell_typedef *shell， char data） //shell处理函数
{
if （shell-》status == shell_in_normal） //shell工作在正常模式
{
char keydeffind = 0;
shell_keyfunctiondef *base = （shell_keyfunctiondef *）shell-》keyfuncbase;
for （short i = 0; i 《 shell-》keyfuncnumber; i++）
{
if （base.keycode == data） {
if （base.keyfunction） {
base.keyfunction（shell）;
}
keydeffind = 1;
}
}
if （keydeffind == 0）
{
for （short i = 0;
i 《 sizeof（shelldefaultkeyfunctionlist） / sizeof（shell_keyfunctiondef）;
i++）
{
if （shelldefaultkeyfunctionlist.keycode == data） {
if （shelldefaultkeyfunctionlist.keyfunction） {
shelldefaultkeyfunctionlist.keyfunction（shell）;
}
keydeffind = 1;
}
}
}
if （keydeffind == 0）
{
shellnormal（shell， data）;
}
}
else
{
shellansi（shell， data）;//shell ansi处理
}
}
以上就是shell的全部介绍，融合两节的代码，如下：
int main（void）
{
int getkey;
delay_init（）;
led_init（）;
uart_nvic_init（115200）; //串口初始化为115200
//uart_shell.read = shellread;
uart_shell.write = uart_putchar;
shellinit（&uart_shell）;
/* 配置通道 0，上行配置*/
segger_rtt_configupbuffer（0，“rttup”，null，0，segger_rtt_mode_no_block_skip）;
/* 配置通道 0，下行配置*/
segger_rtt_configdownbuffer（0，“rttdown”，null，0，segger_rtt_mode_no_block_skip）;
//rtt_shell.read = shellread;
rtt_shell.write = rtt_putchar;
shellinit（&rtt_shell）;
while （1）
{
if （segger_rtt_haskey（））
{
getkey = segger_rtt_getkey（）;
shellhandler（&rtt_shell， getkey）;
}
}
}
通过上述代码，可以同时支持串口方式和j-link rtt模式的shell，方便用户根据自己实际条件来辅助调试代码。
以上实现方式可能会影响mcu的运行效率，我们在本教程中优先考虑提供实现shell的方式。
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MAX2683低成本高性能3.5GHz上变频器
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