mybash的编写与调试

fork()

• 计算机程序设计中的分叉函数。返回值： 若成功调用一次则返回两个值，子进程返回0，父进程返回子进程标记；否则，出错返回-1。
  
  fork函数将运行着的程序分成2个（几乎）完全一样的进程，每个进程都启动一个从代码的同一位置开始执行的线程。这两个进程中的线程继续执行，就像是两个用户同时启动了该应用程序的两个副本。

mybash 版本一

#include <errno.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 char command[256];
 void main()
 {
  int rtn; /*子进程的返回数值*/
  while(1) {

      printf( ">" );
      gets( command, 256, stdin );
      command[strlen(command)-1] = 0;
      if ( fork() == 0 ) {
         execlp( command, NULL );

         perror( command );
         exit( errno );
      }
      else {
         wait ( &rtn );
         printf( " child process return %d\n", rtn );
      }
  }
}

这个版本不能得到正确结果，会打印错误提示 ，但是可以根据运行结果的内容发现，fork()的返回值有两个，一个是0代表生成的子程序，还有一个代表的父程序。

exec( )函数族

• 在Linux中要使用exec函数族。系统调用execve（）对当前进程进行替换，替换者为一个指定的程序，其参数包括文件名（filename）、参数列表（argv）以及环境变量（envp）。exec函数族当然不止一个，但它们大致相同，在 Linux中，它们分别是：execl，execlp，execle，execv，execve和execvp，可以通过manexec命令来了解它们的具体情况。
• 在这个函数族的函数使用的过程中主要是注意字符串数组的存放，目前看来所有的程序问题主要集中在这一部分，在这里先贴一个在网上查到的输入代码，之后再仔细研究

 numargs=0;
  while(numargs<MAXARGS){
   printf("Arg[%d]?",numargs);
   if(fgets(argbuf,ARGLEN,stdin)&&*argbuf!='\n')
     arglist[numargs++]=makestring(argbuf);
   else{
    if(numargs>0){
      arglist[numargs]=NULL;
      execute(arglist);
      numargs=0;
    }
   }
  }

wait()

• wait（等待子进程中断或结束）
  
  相关函数 waitpid，fork
  
  表头文件

#include<sys/types.h>
#include<sys/wait.h>
pid_t wait (int * status);

• 函数说明

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。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。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。如果不在意结束状态值，则

参数status 可以设成NULL。子进程的结束状态值请参考waitpid（）。

返回值

如果执行成功则返回子进程识别码（PID），如果有错误发生则返回

-1。失败原因存于errno 中。

waitpid()

waitpid()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。waitpid的返回值比wait稍微复杂一些，一共有3种情况：

1.当正常返回的时候，waitpid返回收集到的子进程的进程ID；
2.如果设置了选项WNOHANG，而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集，则返回0；
3.如果调用中出错，则返回-1，这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；
当pid所指示的子进程不存在，或此进程存在，但不是调用进程的子进程，waitpid就会出错返回，这时errno被设置为ECHILD；

exit

• exit()通常是用在子程序中用来终结程序用的，使用后程序自动结束，跳回操作系统。
• exit(0) 表示程序正常退出,exit⑴/exit(-1）表示程序异常退出。

(1)exit和return 的区别： 

a.exit是一个函数，有参数。exit执行完后把控制权交给系统 

b.return是函数执行完后的返回。renturn执行完后把控制权交给调用函数。 

(2)exit和abort的区别： 

a.exit是正常终止进程 

b.about是异常终止。

getpid()

getpid是一种函数，功能是取得进程识别码，许多程序利用取到的此值来建立临时文件，以避免临时文件相同带来的问题。通过在虚拟机中运行可以看出，getpid()的返回值每次都不一样。

getppid()

getpid返回当前进程标识，getppid返回父进程标识。

sleep()

函数功能： 执行挂起一段时间；

Sleep函数的一般形式:

Sleep(unsigned long);//参数即为挂起时间

pause()

alarm(time);执行之后告诉内核，让内核在time秒时间之后向该进程发送一个定时信号，然后该进程捕获该信号并处理；

pause()函数使该进程暂停让出CPU,但是该函数的暂停和前面的那个sleep函数的睡眠都是可被中断的睡眠，也就是说收到了中断信号之后再

重新执行该进程的时候就直接执行pause()和sleep()函数之后的语句；

可以用alarm()函数中断pause()；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void sig_handler(int num)
{
    printf("receive the signal %d.\n", num);
    alarm(2);
}

int main()
{
    signal(SIGALRM, sig_handler);<br>
    alarm(2);<br>
    while(1){
        pause();
        printf("pause is over.\n");
    }
    exit(0);
}

setenv

函数说明 setenv()用来改变或增加环境变量的内容。参数name为环境变量名称字符串。参数 value则为变量内容，参数overwrite用来决定是否要改变已存在的环境变量。如果没有此环境变量则无论overwrite为何值均添加此环境变量。若环境变量存在，当overwrite不为0时，原内容会被改为参数value所指的变量内容；当overwrite为0时，则参数value会被忽略。返回值 执行成功则返回0，有错误发生时返回-1。

unsetenv

int unsetenv(const char *name);

删除name的定义，即使不存在也不算出错。

主要用于setenv()函数使用过后释放空间。

• 伪代码

int main(){

//从终端读取要执行的命令
//fork()产生子进程执行此命令
//如果exec函数返回，表明没有正常执行命令，打印错误信息perro()
//父进程， 等待子进程结束，并打印子进程的返回值wait(&rtn) 

}

• 产品代码

#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <limits.h>

void main()
{

	char *command[3];
	command[0] = "ls";
	command[1] = "-l";
	command[2] = 0;

        int s,i=0;
        int rtn;
        printf( ">" );
	//printf("%s %s %s",command[1],command[2],command[3]);
	printf("%s",command[0]);
	i=0;
	s=fork();
	if ( s== 0 ) {
	//printf("%d\n",s);
	execvp( command[0], command );

	//perror( command );

	exit( errno );
	 }
	 else {

	//printf("%d\n",s);

	wait ( &rtn );

	printf( " child process return %d\n", rtn );

	}

	}

• 后续修改

参考教材第八章parseline等关于输入字符串的代码，问题得到了解决。

注：show为 2进制可执行文件，所以显示乱码。

参考资料

深入浅出---unix多进程编程之wait()和waitpid()函数

Sleep函数的真正用意

getenv putenv setenv和unsetenv详解