20155339 第七周加分项目 mybash的实现
mybash的实现
要求
- 使用fork,exec,wait实现mybash
- 写出伪代码，产品代码和测试代码
- 发表知识理解，实现过程和问题解决的博客（包含代码托管链接）
学习相关知识
fork函数
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查看帮助文档可以知道fork函数的头文件，函数原型，以及函数的功能等，如下图
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fork（）函数通过系统调用创建一个与原来进程几乎完全相同的进程，也就是两个进程可以做完全相同的事，但如果初始参数或者传入的变量不同，两个进程也可以做不同的事。 -
一个进程调用
fork（）函数后，系统先给新的进程分配资源。 -
fork调用的一个奇妙之处就是它仅仅被调用一次，却能够返回两次，它可能有三种不同的返回值。
（1）在父进程中，fork返回新创建子进程的进程ID；
（2）在子进程中，fork返回0；
（3）如果出现错误，fork返回一个负值。 -
我们可以通过fork返回的值来判断当前进程是子进程还是父进程。
练习代码：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main ()
{
pid_t fpid; //fpid表示fork函数返回的值
int count=0;
fpid=fork();
if (fpid < 0)
printf("error in fork!");
else if (fpid == 0) {
printf("i am the child process, my process id is %d\n",getpid());
printf("我是子进程\n");//
count++;
}
else {
printf("i am the parent process, my process id is %d\n",getpid());
printf("我是父进程\n");
count++;
}
printf("统计结果是: %d\n",count);
return 0;
}
运行结果：
- 问题：为什么count值没有受到影响呢？
- 解决：因为在创建了新进程之后，所有变量都存在不同的地址中，不是共用的，所有各有各的增减变化，互不影响。
exec函数族
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帮助文档
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exec函数族提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。
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以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件，并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段。
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可执行文件既可以是二进制文件，也可以是Linux下任何可执行脚本文件。
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在该函数族中使用execl、execv、execlp、execvp函数使执行码重生时，Shell进程会将所有环境变量复制给生成的新进程；而使用execle、execve时新进程不继承任何Shell进程的环境变量，而由envp[]数组自行设置环境变量。
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练习代码，实现ls
#include<unistd.h>
main()
{
char *argv[ ]={"ls", NULL};
char *envp[ ]={"PATH=/bin", NULL};
execve("/bin/ls", argv, envp);
}
- 运行结果
wait函数
- wait（）会暂时停止现在进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。假如在调用wait（）时子进程已结束，则wait（）会立即返回子进程结束状态值。
- waitpid提供了一个 wait的非阻塞版本，有时希望取得一个子进程的状态， 但不想进程阻塞。
mybash实现
- 伪代码：
while(1)
{
输出用户的ID，等数据；
用户输入命令；
将命令分割；
调用fork；
调用exec函数；
}
- 产品代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pwd.h>
#include <sys/wait.h>
#define N 100
#define order_length 128
#define order_num 64
#define empty 0
#define chars 1
void main()
{
while(1) {
struct passwd *my_info;
char path[N];
my_info = getpwuid(getuid());
getcwd(path, sizeof(path));
printf("[%s@%s]$ ", my_info->pw_name, path);
char str[N];
char a[N];
char *argv[N]={NULL};
char *envp[]={0,NULL};
int i,j = 0, flag=1;
fgets(str,N,stdin);
str[N - 1] = '\0';
if(feof(stdin))
{
printf("error");
exit(0);
}
for(i=0;str[i]!='\0'&&i<N&&j<N;i++) {
if(str[i] == ' ' || str[i] == '\n') {
flag=1;
str[i] = '\0';
}
else if(flag==1) {
argv[j++] = &str[i];
flag=0;
}
}
if(fork() != 0) wait(NULL);
else {
execvp(argv[0], argv);
perror("execlp error");
exit(0);
}
}
}
- 测试结果：
遇到的问题
- 问题一：对于用户的信息直接输出的话代码的适用性就不高，那怎么获取用户的信息呢？
- 解决：上网查询，知道了可以通过getpwuid函数获得用户的数据，该函数是通过用户的uid查找用户的passwd数据。参考链接在下方给出。
- 问题二：对于输入的信息，怎么进行分割？
- 解决：刚开始直接通过一个数组获得了命令，再将原数组直接给了execvp的第二个参数，失败，再次研究，决定将用户输入的数组通过空格分割给argv数组，没分割就加上一个'\0'，一个空格之后argv的数组下标加一，也就是将命令存在argv[0]中，参数存在argv[1]以及其之后，这样就可以使用execvp函数了。
- 问题三，在mybash中执行完./fork之后，Ctrl+C。就会直接退出mybash。
- 未能解决。
