Assignment 2 - Simple Nautilus*

You are going to be writing an interactive application in Python that allows the user to send commands to a file management application and receive outputs.

The application largely mocks common Unix commands such as   ls  ,   cd  ,  pwd  , and so on.

You will need to implement and thoroughly test your solution.

On the high level, the application is capable of:

1.  interpret commands received on standard input.

2.  produce messages on standard output.

3.  maintain some data structure that keeps track of a Uirtual name space.

4.  create, delete and move Uirtual files and folders during program run time.

5.  support user and permission management in addition to file management.

In Linux system, you can interact with the Terminal prompt to navigate in the

file system using   cd  , to perform actions to create, move, delete and copy files using   touch     mv     rm     cp  , to alter the ownership and permission of files by   chown     chmod   and to add or remove users by   adduser     deluser  .

In this assignment, you need to write a Python program which provides an interactive prompt as if a Linux Terminal.   Human users can interact with the Python program via standard input and standard output.  One can input commands, and as a result, the program may print out feedback messages due to certain input.

Note that the system is incapable of storing content but purely the file system structure.  This is an intensional design and therefore the size of a file is not defined and is omitted in the system. Similarly, the concept of time and  group  is omitted intentional. Please see the whole specification for more details.

The assignment has three tasks that you will need to implement and thoroughly test. You will be provided a test suite to assist in developing your solutions.

The three tasks are:

1.  Implement a minimal Simple Nautilus.

2.  Implement a simplified Simple Nautilus.

3.  Implement a full Simple Nautilus.

Please read the whole specification to better understand these tasks.

* Nautilus: a file manager for GNOME.

Formatting Syntax

It is very common that command strings are written in a simple template lan- guage:  characters are usually interpreted literally into themselves, but format specifiers, which are enclosed by parentheses, indicate the location and method to translate a piece of placeholder to characters.

In Simple Nautilus, the following formatting is used:

•  Formatted arguments enclosed in sharp brackets    < and >    can be replaced by any single syntactically valid string.

•  Formatted arguments enclosed in square brackets     [    and    ]    can be replaced by zero or one syntactically valid string.

•  Parameters that are not further specified can be any string. In order to be considered as a single syntactically valid parameter, a string that contains whitespace has to be enclosed by double quotation marks.

•  Syntactically valid does not suggest semantically valid. E.g.    "/a/b/c/d"  is a syntactically valid string, but it might be semantically invalid given an environment where   "/a/b/c/d"   does not exist and the user tries to

ls  /a/b/c/d  .

Example

A formatted

string

can be extended by

are extended to

"Give  You"   and

or

is

omitted.

Permission and Ownership

Like in Unix, this system supports user and permission management. However, the concept of   group   is omitted and therefore the mode string for permission

is shorted than its form in Unix.

To view the permissions for all files in a directory, use the   ls   command with the   -l   option.

For example, if you enter:

You should see output similar to the following:

The first column indicates the file type and the permission information The second column indicates the owner of the file or directory.              The third column indicates the name of the file or directory.

The first character in the first column indicates whether the listed object is a file or a directory.  Directories are indicated by a (  d  ); files are indicated by a dash (  -  ), which is the absence of a   d   at the beginning of the first line.

Then,  there  are  two  sets  of three  characters  that  represent  different  levels  of

ownership. Hence,   myfile .txt   is a file and   Example   is a directory. The letters   rwx   represent different permission levels:

For example,

•  drwxr-x  :    d    being the first character indicates directory; the owner permissions are   rwx  , indicating that the owner can view, modify, and enter the directory;   other    (anyone other than the owner) can view as well as enter the directory.  (Group is not defined, therefore there are no group permissions.)

•  -rw-r--  :     -    being the first character indicates file; the owner per- missions are   rw-  , indicating that the owner can read and write to the file but can’t execute it as a program;    other    (anyone other than the owner) can only read the file. (Again, group is not defined, therefore there are no group permissions.)

When the file or directory is being created, the current effective user will deter- mine the owner of it.

Before the file or directory is being created, the current effective user can be updated by   su  .  This indicates the owner of file or directory to be created can be different from time to time, depending on who the current effective user is.

Furthermore, the ownership of the file or directory can be directly updated by chown  . This indicates the ownership does not remain unchanged indefinitely after creation.

Default setting and lifetime

The default user upon starting the program is   root   with the initial working directory being the root directory (  /  ).

Whenever the program starts, the initial effective user   root    and an empty virtual name space are created; whenever the program exits, the whole virtual user space and virtual name space are lost.

root   user is the most powerful user in this system. When the current effective user is   root  , they can ignore all permission requirements stated below.  In other words,   root   will face no   Permission  denied  .

Files are created with   -rw-r--   permission on default.

Directories are created with   drwxr-x   permission on default.

Prompt Formation

The  input  prompt  should  have  the  following  formation,  where  the  leading prompt is ended by a dollar symbol and a single white space:

White spaces that come after a valid command should be ignored.

If there are only whitespace characters being inputted by the user as a commond string, nothing will happen when the user executes this command.

Example

, then the combination of the input and prompt

forms the line:

Valid character set

User names, file names and directory names are valid when it only contains:

• All alphanumeric characters,   a   to   z  ,   A   to   Z  , and   0   to   9  ;

• the Space character,

– An valid argument that contains Space must be surrounded by   "

• the Hyphen character,   -  ;

• the Dot character,    .  ;

– However itself alone   .   (dot) or   ..   (dot-dot) has special meaning, see below.

• the Underscore character,   _  .

Special path

dot

A dot component in a path refer to the preceding component.

For a path    a/b/c/ ./d/ .   , the preceding component of the first (left-most) dot is    a/b/c   .  The preceding component of the second (right-most) dot is a/b/c/ ./d  , which shall evaluate to  a/b/c/d  . The whole path shall evaluate to   a/b/c/d  .

dot-dot

A dot-dot component in a path refer to the parent of the preceding component. That is, it moved up one level toward the root   /  .

For a path   a/b/c/ . ./d/ . .  , the preceding component of the first (left-most) dot-dot is   a/b/c  . The preceding component of the second (right-most) dot- dot is   a/b/c/ . ./d  , which shall evaluate to   a/b/d  .  The whole path shall evaluate to  a/b   if every prefix of the path is valid. Otherwise, the execution of the command is aborted and an error should be triggered and an error message should be printed as per command, as different command prints different error message upon non-exist error.

If the preceding component is empty, e.g.    . ./a/b/c  , assume the preceding component to the current working directory. If the preceding component already refers to the root   /  , e.g.    / . .  , then dot-dot component will also refer to root   /    (not the parent of   /   nor an error).

Example

Assume there exists a tree of directories   /a/b/c/d/e  , where   a   to   e   are valid directories. There are no other files or directories on the system.

Commands

Please note that all format string to be printed should be expended by the real parameter in-place.

exit

• To quit the program.

• Print:    bye,   

• Print name of current working virtual directory.

cd <dir>

• Change the working directory to

• If  -p   is specified, do not print error if any ancestor directory in

• If

• If

• If

refers to a directory, print:    mv:  Destination  is  a  direcotry  refers to a directory, print:    mv:  Source  is  a  directory       does not exist, print:    mv:  No  such  file  or  directory