Multi-User Communicating Shells

📄 Detaylı tasarım ve uygulama notları için: Proje Raporu

ENG

A terminal-like application that allows multiple shell instances to run in parallel and communicate through a shared message buffer. Built using the MVC (Model-View-Controller) architecture with a graphical user interface provided by the GTK4 library.

Features

• Create and manage multiple terminal tabs
• Run standard shell commands (ls, cat, grep, etc.)
• Inter-terminal messaging system
• Command redirection and pipeline support
• Communication through shared memory
• User-friendly graphical interface
• Support for command history
• Color-coded terminal output and messages

Requirements

• Linux operating system (Ubuntu 20.04 or higher recommended) or macOS
• GTK4 library
• GCC compiler
• Make utility
• POSIX-compliant system

Installation

Installing Required Packages

Ubuntu/Debian

sudo apt update
sudo apt install build-essential pkg-config libgtk-4-dev

Fedora

sudo dnf install gcc make pkgconfig gtk4-devel

macOS (with Homebrew)

brew install gtk4
brew install pkg-config

Building the Project

1. Download or clone the project
2. Navigate to the project directory
3. Build the project with the following command:

make

This command will create an executable file named multi_shell_app.

Usage

Starting the Application

After building the project, you can start the application with:

./multi_shell_app

or

make run

Basic Usage

• Adding a New Terminal: Click the "+" button at the top of the window to add a new terminal tab.
• Closing a Terminal: Click the close button next to the tab title to close a terminal. Note: At least one terminal must remain open.
• Running Commands: Type standard shell commands in the terminal input area and press Enter to execute them.
• Sending Messages: Use the @msg prefix to send messages to other terminals. For example:

  @msg Hello, this is a test message!
  

• Clearing the Terminal: Use the clear command to clear the terminal content.
• Exiting a Terminal: Use the exit command to close a terminal.

Supported Command Features

• Standard Shell Commands: All standard shell commands like ls, cat, grep, echo, etc. are supported.
• Directory Navigation: Use the cd command to navigate between directories.
• Input/Output Redirection: Use the >, >>, < operators for file redirection operations.

  ls -la > file.txt
  cat < input.txt
  echo "additional content" >> file.txt
  

• Pipeline: Use the | operator to connect commands.

  ls -la | grep ".txt" | sort
  

Command History

• Use the up and down arrow keys to navigate through previously executed commands.
• Each terminal maintains its own command history.

Command Examples

Here are some example commands you can use in the application:

# Basic file operations
ls -la
mkdir new_folder
cd new_folder
touch test.txt
echo "Hello World" > test.txt
cat test.txt

# Using pipelines
ls -la | grep ".txt" | sort
ps aux | grep firefox
find . -name "*.c" | wc -l

# Using redirection
ls -la > list.txt
cat < list.txt
echo "Additional content" >> list.txt

# Messaging
@msg Hello from Terminal 1 to everyone!

Interactive Commands

Some interactive commands (e.g., cat without arguments, nano, vim, etc.) are not directly supported. When using such commands, you need to specify arguments or use file redirection:

cat file.txt    # Supported
cat < file.txt  # Supported
cat             # Not supported (interactive mode)

Project Structure

The project is designed using the MVC (Model-View-Controller) architecture:

• Model (model.c/h): Manages data and background logic. Command execution, process management, and shared memory operations are performed here.

  • Handles shared memory management using POSIX shared memory (shm_open, mmap) and semaphores (sem_t)
  • Implements command execution using fork(), execvp(), and pipe() system calls
  • Manages input/output redirection using dup2() system call
  • Provides platform compatibility between macOS and Linux

• View (view.c/h): Manages the user interface. Provides terminal emulation and message panel using GTK4.

  • Implements terminal emulation using GtkTextView and GtkEntry widgets
  • Manages tabs using GtkNotebook widget
  • Provides a message panel for displaying shared messages
  • Uses color coding for terminal output and messages

• Controller (controller.c/h): Coordinates communication between Model and View. Processes user inputs and calls appropriate model functions.

  • Analyzes user input to distinguish between standard shell commands and message commands (@msg)
  • Routes commands to appropriate Model functions and relays results to View
  • Periodically checks the shared memory buffer for new messages and updates the View
  • Maintains message history to prevent displaying duplicate messages

• Main (main.c): Starts the application and performs basic configuration.

Troubleshooting

• Compilation Errors: Make sure the GTK4 library is correctly installed.
• Runtime Errors: If shared memory objects are not cleaned up properly, you can manually delete the mymsgbuf file in the /dev/shm directory:

  rm /dev/shm/mymsgbuf
  

• Semaphore Errors: If semaphores are not properly cleaned up, you may need to use the following commands:

  # For Linux
  ipcs -s | grep $(whoami) | awk '{print $2}' | xargs -n1 ipcrm -s
  
  # For macOS
  sem_unlink /mysem
  

• Terminal Output Issues: If terminal output appears truncated or corrupted, try using the clear command to reset the terminal display.
• Command Execution Problems: Some commands that require direct terminal access may not work as expected. Use file redirection or specify command arguments when possible.

TR

Birden fazla kabuk (shell) örneğinin paralel olarak çalışabildiği ve paylaşılan bir mesaj tamponu üzerinden iletişim kurabildiği bir terminal benzeri uygulama. MVC (Model-View-Controller) mimarisi kullanılarak tasarlanmış olup, GTK4 kütüphanesi ile grafiksel kullanıcı arayüzü sağlanmaktadır.

Özellikler

• Birden fazla terminal sekmesi oluşturma ve yönetme
• Standart kabuk komutlarını çalıştırma (ls, cat, grep vb.)
• Terminaller arası mesajlaşma sistemi
• Komut yönlendirme ve boru hattı (pipe) desteği
• Paylaşılan bellek üzerinden iletişim
• Kullanıcı dostu grafiksel arayüz
• Komut geçmişi desteği
• Renk kodlamalı terminal çıktısı ve mesajlar

Gereksinimler

• Linux işletim sistemi (Ubuntu 20.04 veya üzeri önerilir) veya macOS
• GTK4 kütüphanesi
• GCC derleyici
• Make aracı
• POSIX uyumlu sistem

Kurulum

Gerekli Paketlerin Yüklenmesi

Ubuntu/Debian

sudo apt update
sudo apt install build-essential pkg-config libgtk-4-dev

Fedora

sudo dnf install gcc make pkgconfig gtk4-devel

macOS (Homebrew ile)

brew install gtk4
brew install pkg-config

Projeyi Derleme

1. Projeyi indirin veya klonlayın
2. Proje dizinine gidin
3. Aşağıdaki komutu çalıştırarak projeyi derleyin:

make

Bu komut, multi_shell_app adlı çalıştırılabilir dosyayı oluşturacaktır.

Kullanım

Uygulamayı Başlatma

Projeyi derledikten sonra, aşağıdaki komutu kullanarak uygulamayı başlatabilirsiniz:

./multi_shell_app

veya

make run

Temel Kullanım

• Yeni Terminal Ekleme: Pencere üst kısmındaki "+" düğmesine tıklayarak yeni bir terminal sekmesi ekleyebilirsiniz.
• Terminal Kapatma: Sekme başlığının yanındaki kapatma düğmesine tıklayarak terminali kapatabilirsiniz. Not: En az bir terminal her zaman açık kalmalıdır.
• Komut Çalıştırma: Terminal giriş alanına standart kabuk komutlarını yazıp Enter tuşuna basarak çalıştırabilirsiniz.
• Mesaj Gönderme: Diğer terminallere mesaj göndermek için @msg önekini kullanabilirsiniz. Örneğin:

  @msg Merhaba, bu bir test mesajıdır!
  

• Terminal Temizleme: Terminal içeriğini temizlemek için clear komutunu kullanabilirsiniz.
• Terminali Kapatma: Bir terminali kapatmak için exit komutunu kullanabilirsiniz.

Desteklenen Komut Özellikleri

• Standart Kabuk Komutları: ls, cat, grep, echo vb. tüm standart kabuk komutları desteklenmektedir.
• Dizin Değiştirme: cd komutu ile dizinler arası geçiş yapabilirsiniz.
• Giriş/Çıkış Yönlendirme: >, >>, < operatörleri ile dosya yönlendirme işlemleri yapabilirsiniz.

  ls -la > dosya.txt
  cat < girdi.txt
  echo "ek içerik" >> dosya.txt
  

• Boru Hattı (Pipe): | operatörü ile komutları birbirine bağlayabilirsiniz.

  ls -la | grep ".txt" | sort
  

Komut Geçmişi

• Daha önce çalıştırılan komutlar arasında gezinmek için yukarı ve aşağı ok tuşlarını kullanabilirsiniz.
• Her terminal kendi komut geçmişini tutar.

Komut Örnekleri

Aşağıda, uygulamada kullanabileceğiniz bazı komut örnekleri verilmiştir:

# Temel dosya işlemleri
ls -la
mkdir yeni_klasor
cd yeni_klasor
touch test.txt
echo "Merhaba Dünya" > test.txt
cat test.txt

# Boru hattı kullanımı
ls -la | grep ".txt" | sort
ps aux | grep firefox
find . -name "*.c" | wc -l

# Yönlendirme kullanımı
ls -la > liste.txt
cat < liste.txt
echo "Ek içerik" >> liste.txt

# Mesajlaşma
@msg Terminal 1'den herkese merhaba!

İnteraktif Komutlar

Bazı interaktif komutlar (örn. argümansız cat, nano, vim vb.) doğrudan desteklenmemektedir. Bu tür komutları kullanırken argüman belirtmeniz veya dosya yönlendirme kullanmanız gerekmektedir:

cat dosya.txt    # Desteklenir
cat < dosya.txt  # Desteklenir
cat              # Desteklenmez (interaktif mod)

Proje Yapısı

Proje, MVC (Model-View-Controller) mimarisi kullanılarak tasarlanmıştır:

• Model (model.c/h): Veri ve arka plan mantığını yönetir. Komut çalıştırma, süreç yönetimi ve paylaşılan bellek işlemleri burada gerçekleştirilir.

  • POSIX paylaşılan bellek (shm_open, mmap) ve semaforlar (sem_t) kullanarak paylaşılan bellek yönetimini sağlar
  • fork(), execvp() ve pipe() sistem çağrıları kullanarak komut çalıştırmayı gerçekleştirir
  • dup2() sistem çağrısı kullanarak giriş/çıkış yönlendirmesini yönetir
  • macOS ve Linux arasında platform uyumluluğu sağlar

• View (view.c/h): Kullanıcı arayüzünü yönetir. GTK4 kullanarak terminal emülasyonu ve mesaj paneli sağlar.

  • GtkTextView ve GtkEntry widget'ları kullanarak terminal emülasyonu sağlar
  • GtkNotebook widget'ı kullanarak sekmeleri yönetir
  • Paylaşılan mesajları görüntülemek için bir mesaj paneli sunar
  • Terminal çıktıları ve mesajlar için renk kodlaması kullanır

• Controller (controller.c/h): Model ve View arasındaki iletişimi koordine eder. Kullanıcı girişlerini işler ve uygun model fonksiyonlarını çağırır.

  • Kullanıcı girişlerini analiz ederek standart kabuk komutları ve mesaj komutları (@msg) arasında ayrım yapar
  • Komutları uygun Model fonksiyonlarına yönlendirir ve sonuçları View'a iletir
  • Paylaşılan bellek tamponunu periyodik olarak kontrol ederek yeni mesajları tespit eder ve View'ı günceller
  • Tekrarlanan mesajların görüntülenmesini önlemek için mesaj geçmişi tutar

• Main (main.c): Uygulamayı başlatır ve temel yapılandırmayı gerçekleştirir.

Sorun Giderme

• Derleme Hataları: GTK4 kütüphanesinin doğru şekilde yüklendiğinden emin olun.
• Çalışma Zamanı Hataları: Paylaşılan bellek nesnelerinin temizlenmemesi durumunda, /dev/shm dizinindeki mymsgbuf dosyasını manuel olarak silebilirsiniz:

  rm /dev/shm/mymsgbuf
  

• Terminal Çıktı Sorunları: Terminal çıktısı kesik veya bozuk görünüyorsa, terminal görüntüsünü sıfırlamak için clear komutunu kullanmayı deneyin.
• Komut Çalıştırma Sorunları: Doğrudan terminal erişimi gerektiren bazı komutlar beklendiği gibi çalışmayabilir. Mümkün olduğunda dosya yönlendirme kullanın veya komut argümanlarını belirtin.