python获取交互式ssh shell的方法

更新，最近在学unix环境编程，了解一下进程的创建过程，用最原始的方式实现了一个ssh命令的执行。

#coding=utf8

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用python实现了一个简单的shell，了解进程创建
类unix 环境下 fork和exec 两个系统调用完成进程的创建
'''

import sys, os

def myspawn(cmdline):
argv = cmdline.split()
if len(argv) == 0:
 return
program_file = argv[0]
pid = os.fork()
if pid < 0:
 sys.stderr.write("fork error")
elif pid == 0:
 # child
 os.execvp(program_file, argv)
 sys.stderr.write("cannot exec: "+ cmdline)
 sys.exit(127)
# parent
pid, status = os.waitpid(pid, 0)
ret = status >> 8 # 返回值是一个16位的二进制数字，高8位为退出状态码，低8位为程序结束系统信号的编号
signal_num = status & 0x0F
sys.stdout.write("ret: ％s, signal: ％s\n" ％ (ret, signal_num))
return ret

def ssh(host, user, port=22, password=None):
if password:
 sys.stdout.write("password is: '％s' , plz paste it into ssh\n" ％ (password))
cmdline = "ssh ％s@％s -p ％s " ％ (user, host, port)
ret = myspawn(cmdline)

if __name__ == "__main__":
host = ''
user = ''
password = ''
ssh(host, user, password=password)

最近在做一个项目，需要在客户端集成一个交互式ssh功能，大概就是客户端跟服务器申请个可用的机器，服务端返回个ip，端口，密码， 然后客户端就可以直接登录到机器上操做了。该程序基于paramiko模块。

经查找，从paramiko的源码包demos目录下，可以看到交互式shell的实现，就是那个demo.py。但是用起来有些bug，于是我给修改了一下interactive.py（我把windows的代码删掉了，剩下的只能在linux下用）。代码如下：

#coding=utf-8
import socket
import sys
import os
import termios
import tty
import fcntl
import signal
import struct
import select

now_channel = None

def interactive_shell(chan):
posix_shell(chan)

def ioctl_GWINSZ(fd):
try:
 cr = struct.unpack('hh', fcntl.ioctl(fd, termios.TIOCGWINSZ,'aaaa'))
except:
 return
return cr

def getTerminalSize():
cr = ioctl_GWINSZ(0) or ioctl_GWINSZ(1) or ioctl_GWINSZ(2)
return int(cr[1]), int(cr[0])

def resize_pty(signum=0, frame=0):
width, height = getTerminalSize()
if now_channel is not None:
 now_channel.resize_pty(width=width, height=height)

def posix_shell(chan):
global now_channel
now_channel = chan
resize_pty()
signal.signal(signal.SIGWINCH, resize_pty) # 终端大小改变时，修改pty终端大小
stdin = os.fdopen(sys.stdin.fileno(), 'r', 0) # stdin buff置为空，否则粘贴多字节或者按方向键的时候显示不正确
fd = stdin.fileno()
oldtty = termios.tcgetattr(fd)
newtty = termios.tcgetattr(fd)
newtty[3] = newtty[3] | termios.ICANON
try:
 termios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, newtty)
 tty.setraw(fd)
 tty.setcbreak(fd)
 chan.settimeout(0.0)
 while True:
  try:
   r, w, e = select.select([chan, stdin], [], [])
  except:
   # 解决SIGWINCH信号将休眠的select系统调用唤醒引发的系统中断，忽略中断重新调用解决。
   continue
  if chan in r:
   try:
    x = chan.recv(1024)
    if len(x) == 0:
     print 'rn*** EOFrn',
     break
    sys.stdout.write(x)
    sys.stdout.flush()
   except socket.timeout:
    pass
  if stdin in r:
   x = stdin.read(1)
   if len(x) == 0:
    break
   chan.send(x)
finally:
 termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, oldtty)

使用示例：

#coding=utf8
import paramiko
import interactive

#记录日志
paramiko.util.log_to_file('/tmp/aaa')
#建立ssh连接
ssh=paramiko.SSHClient()
ssh.load_system_host_keys()
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh.connect('192.168.1.11',port=22,username='hahaha',password='********',compress=True)

#建立交互式shell连接
channel=ssh.invoke_shell()
#建立交互式管道
interactive.interactive_shell(channel)
#关闭连接
channel.close()
ssh.close()

interactive.py代码中主要修复了几个问题：

1、当读取键盘输入时，方向键会有问题，因为按一次方向键会产生3个字节数据，我的理解是按键一次会被select捕捉一次标准输入有变化，但是我每次只处理1个字节的数据，其他的数据会存放在输入缓冲区中，等待下次按键的时候一起发过去。这就导致了本来3个字节才能完整定义一个方向键的行为，但是我只发过去一个字节，所以终端并不知道我要干什么。所以没有变化，当下次触发按键，才会把上一次的信息完整发过去，看起来就是按一下方向键有延迟。多字节的粘贴也是一个原理。解决办法是将输入缓冲区置为0，这样就没有缓冲，有多少发过去多少，这样就不会有那种显示的延迟问题了。

2、终端大小适应。paramiko.channel会创建一个pty（伪终端），有个默认的大小（width=80, height=24），所以登录过去会发现能显示的区域很小，并且是固定的。编辑vim的时候尤其痛苦。channel中有resize_pty方法，但是需要获取到当前终端的大小。经查找，当终端窗口发生变化时，系统会给前台进程组发送SIGWINCH信号，也就是当进程收到该信号时，获取一下当前size，然后再同步到pty中，那pty中的进程等于也感受到了窗口变化，也会收到SIGWINCH信号。

3、读写‘慢'设备（包括pipe，终端设备，网络连接等）。读时，数据不存在，需要等待；写时，缓冲区满或其他原因，需要等待。ssh通道属于这一类的。本来进程因为网络没有通信，select调用为阻塞中的状态，但是当终端窗口大小变化，接收到SIGWINCH信号被唤醒。此时select会出现异常，触发系统中断（4, 'Interrupted system call'），但是这种情况只会出现一次，当重新调用select方法又会恢复正常。所以捕获到select异常后重新进行select可以解决该问题。

来源：https://blog.csdn.net/zlucifer/article/details/70858491