第五周 mybash的实现
1. 使用fork,exec,wait实现mybash
2. 写出伪代码，产品代码和测试代码
3. 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）
1. fork() 函数：
1. 一个进程，包括代码、数据和分配给进程的资源。
2. 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。
3. 一个进程调用fork() 函数后，系统先给新的进程分配资源，例如存储数据和代码的空间。然后把原来的进程的所有值都复制到新的新进程中，只有少数值与原来的进程的值不同。相当于克隆了一个自己。
在fork函数执行完毕后，如果创建新进程成功，则出现两个进程，一个是子进程，一个是父进程。
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
有如下代码：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
int i=0;
printf("i son/pa ppid pid fpid/n");
//ppid指当前进程的父进程pid
//pid指当前进程的pid,
//fpid指fork返回给当前进程的值
for(i=0;i<2;i++){
pid_t fpid=fork();
if(fpid==0)
printf("%d child %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
else
printf("%d parent %4d %4d %4d/n",i,getppid(),getpid(),fpid);
}
return 0;
}
运行结果如下：
分析：
第一次fork后，p3224（父进程）的变量为i=0，fpid=3225（fork函数在父进程中返向子进程id）p3225（子进程）的变量为i=0，fpid=0（fork函数在子进程中返回0）
第二步创建了两个进程p3226，p3227，这两个进程执行完printf函数后就结束了，因为这两个进程无法进入第三次循环，无法fork，该执行return 0;了，其他进程也是如此。
2. exec函数：
1. fork函数是用于创建一个子进程，该子进程几乎是父进程的副本，而有时我们希望子进程去执行另外的程序，exec函数族就提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。
2. 它可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，在执行完之后，原调用进程的内容除了进程号外，其他全部被新程序的内容替换了。
3. 这里的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。
exec函数族使用注意点：
在使用exec函数族时，一定要加上错误判断语句。因为exec很容易执行失败，其中最常见的原因有：
① 找不到文件或路径，此时errno被设置为ENOENT。
② 数组argv和envp忘记用NULL结束，此时errno被设置为EFAULT。
③ 没有对应可执行文件的运行权限，此时errno被设置为EACCES。
在Linux中使用exec函数族主要有以下两种情况 ：
如果一个进程想执行另一个程序，那么它就可以调用fork函数新建一个进程，然后调用任何一个exec函数使子进程重生。
当进程认为自己不能再为系统和用户做出任何贡献时，就可以调用任何exec 函数族让自己重生。
execlp.c文件如下：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
if(fork()==0){
if(execlp("/usr/bin/env","env",NULL)<0)
{
perror("execlp error!");
return -1 ;
}
}
return 0 ;
}
执行结果如图：
由执行结果看出，execlp函数使执行码重生时继承了Shell进程的所有环境变量，其他三个不以e结尾的函数同理。
3. wait()函数：
1. wait()会暂时停止目前进程的执行, 直到有信号来到或子进程结束.
2. 如果在调用wait()时子进程已经结束, 则wait()会立即返回子进程结束状态值.
3. 子进程的结束状态值会由参数status 返回, 而子进程的进程识别码也会一快返回
4使用fork,exec,wait实现mybash：
部分代码展示，全部代码在码云里
int main()
{
char cmdline[MAX];
while(1){
printf("bsetixx@besrixx-VirtualBox:~/XINAN/mybash/$ ");
fgets(cmdline,MAX,stdin);
if(feof(stdin))
{
printf("error");
exit(0);
}
eval(cmdline);
}
}
void eval(char *cmdline)
{
char *argv[MAX];
char buf[MAX];
int bg;
pid_t pid;
strcpy(buf,cmdline);
bg = parseline(buf,argv);
if(argv[0]==NULL)
return;
if(!builtin_command(argv))
{
if((pid=fork()) == 0)
{
if(execvp(argv[0],argv) < 0) {
printf("%s : Command not found.\n",argv[0]);
exit(0);
}
}
if(!bg){
int status;
if(waitpid(-1,&status,0) < 0)
printf("waitfg: waitpid error!");
}
else
printf("%d %s",pid, cmdline);
return;
}
}
代码提交截图
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