Linux下system()函數的實現

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

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>


/* 參考 glibc sysdeps/posix/system.c: __libc_system/do_system */
int test_system(char* cmd)
{
	int status;
	pid_t pid;
	struct sigaction sa;
	struct sigaction intr, quit;
	sigset_t omask;

	if (NULL == cmd) {/* glibc中當cmd為空時, 將cmd賦值為 'exit 0' */
		return 0;
	}
	
	sa.sa_handler = SIG_IGN; /* 對捕獲的信號采取忽略操作 */
	sa.sa_flags = 0;
	sigemptyset(&sa.sa_mask); /* 清空信號集, 不包含任何信號 */

	/* 忽略 SIGINT 和 SIGQUIT 信號, 為什么? 
      有誰知道嗎?
	參考:https://www.cons.org/cracauer/sigint.html */
	sigaction(SIGINT, &sa, &intr);  /* 原有 SIGINT 處理存儲到 intr 中, 用於恢復 */
	sigaction(SIGQUIT, &sa, &quit); /* 原有 SIGQUIT 處理存儲到 quit 中,用於恢復 */
	
	/* 阻塞SIGCHLD信號,為什么?
	 子進程結束后,內核會給父進程發送SIGCHLD信號, 如果你注冊了該信號的處理函數,並且
	 在其中也用waipid獲取了子進程結束的狀態, 當信號處理函數先於system中waitpid執行,
	 隨后system函數中的waipid就會返回 No child processes 錯誤,無法獲取到shell命令執行的結果, 只能返回 -1.
	 阻塞SIGCHLD可以確保system中waitpid先執行, 以獲取子進程結束狀態,
	 阻塞SIGCHLD期間, 如果還有其他子進程退出, 那么他們產生的SIGCHLD信號也會阻塞,
	 但是阻塞解除后你只會收到一個SIGCHLD通知,如果你需要使用waitpid獲取所以子進程狀態,那么需要循環調用waitpid */
	sigaddset(&sa.sa_mask, SIGCHLD); /* 復用面前的信號集(空的), 將SIGCHLD信號加入信號集 */
	sigprocmask(SIG_BLOCK, &sa.sa_mask, &omask); /* 阻塞信號集中的信號(其實信號集中只有SIGCHLD信號) */

	pid = fork();
	if (pid == (pid_t)0) {/* 子進程  */
		const char *new_argv[4];
		new_argv[0] = "sh";
		new_argv[1] = "-c";
		new_argv[2] = cmd;
		new_argv[3] = NULL;
	
		/* 子進程繼承父進程的信號掩碼, 恢復SIGINT和SIGQUIT的信號處理操作.  */
		sigaction(SIGINT, &intr, (struct sigaction *)NULL);
		sigaction(SIGQUIT, &quit, (struct sigaction *)NULL);
		sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, (sigset_t *)NULL);
	
		/* Exec the shell.  */
		(void)execve("/bin/sh", (char *const *) new_argv, __environ);
		/* execve通常不會返回, 返回就說明發生錯誤 */
		_exit(127); /* 子進程返回狀態碼127 */
	}
	else if (pid < (pid_t) 0) {
		/* fork()失敗返回 -1  */
		status = -1; /* 錯誤查看 errno */
	}
	else { /* 父進程 */
		  /* Note the system() is a cancellation point.  But since we call
		 waitpid() which itself is a cancellation point we do not have to do anything here. */
		if (waitpid(pid, &status, 0) != pid) {/* 子進程回收 */
			status = -1; /* 錯誤查看 errno */
		}
	}

	/* 父進程信號處理恢復 */
	sigaction(SIGINT, &intr, (struct sigaction *)NULL);
	sigaction(SIGQUIT, &quit, (struct sigaction *)NULL);
	sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, (sigset_t *)NULL);
	
	return status;
}