基於fork(),execvp()和wait()實現類linux下的bash——mybash

預備知識

• fork()：fork（）函數通過系統調用創建一個與原來進程幾乎完全相同的進程，也就是兩個進程可以做完全相同的事，但如果初始參數或者傳入的變量不同，兩個進程也可以做不同的事http://blog.csdn.net/jason314/article/details/5640969。
  • 重點是后一句話，如果初始參數或者傳入變量不同，兩個進程也可以做不同的事，意思就是雖然父進利用fork()函數創造了一個和自己完全一致的子進程，但由於子進程執行指針開始至位於fork()函數后，意思就是子進程不會再執行一次fork()上面的代碼，所有的fork()前定義的變量，都將保持初始化的值。
• wait()：進程一旦調用了wait，就立即阻塞自己，由wait自動分析是否當前進程的某個子進程已經退出，如果讓它找到了這樣一個已經變成僵屍的子進程，wait就會收集這個子進程的信息，並把它徹底銷毀后返回；如果沒有找到這樣一個子進程，wait就會一直阻塞在這里，直到有一個出現為止，wait其實比較好理解http://blog.sina.com.cn/s/blog_759803690101aqeq.html。
• execvp()：exec系統調用會從當前進程中把當前程序的機器指令清除，然后在空的進程中載入調用時指定的程序代碼，最后運行這個新的程序http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/44527.htm.
  • 這樣的定義就意味着，所有execvp()后面的代碼都將不被執行，相當於在主函數里“重寫”了一遍傳入execvp函數中的程序，又在緊接着在后面加了句exit(1)；這樣往往帶來不便，但根據定義，我們可以將fork和execvp結合，從而保護父進程。

產品偽代碼

Step1：讀入用戶輸入的指令；
Step2：調用fork函數生成一個子進程，並將fork返回的pid值賦給fpid；
Step3：調用wait函數，傳入null；
Step4：判斷fpid是否為零，如果為零執行Step5；如果不為零，執行Step6；
Step5：調用execvp函數，並把用戶輸入的指令傳進去；
Step6：返回Step1；

產品代碼

#include	<stdio.h>
#include	<stdlib.h>
#include	<string.h>
#include    <unistd.h>
#include    <sys/types.h>
#include    <sys/wait.h>

#define	MAXARGS		20				
#define	ARGLEN		100				

int execute( char *arglist[] )
{
	execvp(arglist[0], arglist);		
	perror("execvp failed");
	exit(1);
}

char * makestring( char *buf )
{
	char	*cp;

	buf[strlen(buf)-1] = '\0';		
	cp = malloc( strlen(buf)+1 );		
	if ( cp == NULL ){			
		fprintf(stderr,"no memory\n");
		exit(1);
	}
	strcpy(cp, buf);		
	return cp;			
}
int mybash(char *arglist[])
{
	
	int flag=0;
	flag=fork();
	wait(NULL);
	if(flag==0)	
	execute( arglist );
else return 1;
}

測試代碼

#include<stdio.h>
#include	<string.h>
#include"head.h"
int mybash(char *arglist[]);
int test1()
{
char *test1[10],*test2[10],*test3[10],*test4[10],*test5[10],*test6[10];
test1[0]="ls";
test1[1]="-l";
test1[2]=0;

test2[0]="od";
test2[1]="-tc";
test2[2]="-tx1";
test2[3]="12.txt";
test2[4]=0;

test3[0]="mkdir";
test3[1]="success";
test3[2]=0;

test4[0]="git";
test4[1]="add";
test4[2]=".";
test4[3]=0;

test5[0]="git";
test5[1]="commit";
test5[2]="-m";
test5[3]="\"test11\"";
test5[4]=0;

test6[0]="git";
test6[1]="push";
test6[2]="origin";
test6[3]="master";
test6[4]=0;

int flag=0;
if(flag=mybash(test1)==1)printf("\n%s %s test Success!\n",test1[0],test1[1]);

flag=0;
if(flag=mybash(test2)==1)printf("\n%s %s %s %s test Success!\n",test2[0],test2[1],test2[2],test2[3]);

flag=0;
if(flag=mybash(test3)==1)printf("\n%s %s test Success!\n",test3[0],test3[1]);

flag=0;
if(flag=mybash(test4)==1)printf("\n%s %s %s test Success!\n",test4[0],test4[1],test4[2]);

flag=0;
if(flag=mybash(test5)==1)printf("\n%s %s %s %s test Success!\n",test5[0],test5[1],test5[2],test5[3]);

flag=0;
if(flag=mybash(test6)==1)printf("\n%s %s %s %s test Success!\n",test6[0],test6[1],test6[2],test6[3]);

return 0;
}

• 測試運行截圖
  

問題及解決方法

• 問題1：因為使用的是execvp函數是放在主函數里的，往往都會直接終結掉父進程，這是主要問題；
• 問題1解決：調用fork函數生成一個子進程，並且只允許execvp運行在子進程中，這樣execvp終結掉的就只是子進程，而不會影響父進程，而對於fork函數完整復制父進程的子進程也會因為調用了execvp而及時終結掉，不會導致一個無謂的循環。
• 問題2：怎么實現只讓execvp運行在子進程，而不去影響父進程
• 問題2解決：這是根本問題，解決了才能使得mybash正常的去運行去循環，因為fork函數的特性就是完整復制父進程，但子進程永遠都是從fork后面執行意思就是，fork前面的變量將保持初始化的值，而不受fork前面的代碼影響，所以，這里可以使用fpid來作為flag判斷這是一個子進程還是一個父進程，如果是一個子進程那么就運行execvp，如果不是就返回繼續執行父進程；

運行截圖

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