20165329 mybash的实现

20165329 mybash的实现

实验要求

• 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）

使用fork,exec,wait实现mybash

fork

首先用man命令查看fork的使用方法

• 其功能

通过复制调用fork的进程创建一个新进程。

• 返回值

创建子进程成功时，fork在父进程中返回子进程的pid，在子进程中返回0。失败时，在父进程中返回-1，无子进程被创建，相应的错误在errno中设置。

• [fork创建子进程代码]

  #include <unistd.h>
  #include <stdio.h>
  #include <stdlib.h>
  int main(void)
  {
  char *msg;
  int n;
  pid_t pid;
  pid = fork();
  if (pid < 0) {
  perror("fork failed");
  exit(1);
  }
  if (pid == 0) {
  msg = "This is in child progress\n";
  n = 6;
  } else {
  msg = "This is in parent progress\n";
  n = 3;
  }
  for (; n > 0; --n) {
  printf("%s", msg);
  //sleep(1);
  }
  return 0;
  }

• fork创建子进程代码

将代码中加入sleep(1)重新编译并运行程序得到运行结果：

其不同的原因为当程序执行fork()语句后就又多出了一个进程，进程的运行符合“多个进程的运行方式”。

exec()

首先用man命令查看exec的使用方法

• 其功能

当进程调用一种exec函数时，该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换，从新程序的启动例程开始执行。

• 返回值

这些函数如果调用成功则加载新的程序从启动代码开始执行，不再返回，如果调用出错则返回-1，所以exec函数只有出错的返回值而没有成功的返回值。

• exec_call.c

 

          #include <stdio.h>

 

 

          int main(void)

 

 

          {

 

 

          printf("hello, world\n");

 

 

          return 0;

 

 

          }

 

• exec_test.c

  #include <unistd.h>
  #include <stdio.h>
  int main(void)
  {
  char *const argv[] ={"exec_call", NULL};
  execv("./exec_call", argv);
  printf(“here here\n”);
  return 0;
  }

• 验证exec功能代码

当进程调用execv函数时，该进程的用户空间代码和数据完全被exec_call替换，从exec_call的启动例程开始执行。调用execv进程后面的代码没有被执行。所以出现了错误。

• 解决方法

在“fork创建子进程代码”中加入execv函数，改进的函数pro_control3.c：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
char *msg;
int n;
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid < 0) {
perror("fork failed");
exit(1);
}
if (pid == 0) {
msg = "This is in child progress\n";
n = 6;
char *const argv[] ={"exec_call", NULL};
execv("./exec_call", argv);
}
else {
msg = "This is in parent progress\n";
n = 3;
}
for (; n > 0; --n) {
printf("%s", msg);
//sleep(1);
}
return 0;
}

wait

首先用man命令查看wait的使用方法

• 功能

对于一个已经终止的子进程，用wait能够让系统释放与子进程相关的资源；如果不用wait则终止的进程会变为僵尸进程。

• 返回值

若调用成功则返回清理掉的子进程id，若调用出错则返回-1。

mybash代码

• 伪代码

1. 对用户输入的命令进行解析
2. 检查用户输入的命令是否为内置的Linux命令
3. 构造argv向量

• mybash.c代码：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX 128
void eval (char *cmdline); //对用户输入的命令进行解析
int parseline (char *buf, char **argv);
int builtin_command(char **argv);
int main()
{
char cmdline[MAX];
while(1){
printf("> ");
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;
char *envp[]={0,NULL};
strcpy(buf,cmdline);
bg = parseline(buf,argv);//解析以空格分隔的命令行参数，填入argv数组中
if(argv[0]==NULL)
return;
if(!builtin_command(argv)) //调用此函数检查用户输入的命令是否为内置的Linux命令，是则执行并返回1，不是则返回0
{
if((pid=fork()) == 0)
{
if(execve(argv[0],argv,envp) < 0) {
printf("%s : Command not found.\n",argv[0]);
exit(0);
}
}
if(!bg){
int status;
if(waitpid(-1,&status,0) < 0) //相当于调用wait函数
printf("waitfg: waitpid error!");
}
else
printf("%d %s",pid, cmdline);
return;
}
}
int builtin_command(char **argv)
{
if(!strcmp(argv[0], "quit"))
exit(0);
if(!strcmp(argv[0],"&"))
return 1;
return 0;
}
int parseline(char *buf,char **argv)//解析以空格分隔的命令行参数，并构造最终传给execve函数的argv向量
{
char *delim;
int argc;
int bg;
buf[strlen(buf)-1]=' ';
while(*buf && (*buf == ' '))
buf++;
argc=0;
while( (delim = strchr(buf,' '))){ //从字符串buf中寻找空格字符第一次出现的位置
argv[argc++] = buf;
*delim= '\0';
buf = delim + 1;
while(*buf && (*buf == ' '))
buf++;
}
argv[argc] = NULL;
if(argc == 0)
return 1;
if((bg=(*argv[argc-1] == '&')) != 0)
argv[--argc] = NULL;
return bg;
}

• 结果
  

实验中的问题

实现mybash功能一开始没有加/bin，ls不能用，后面发现在前面加上“/bin”就可以了。

感想

本题根据网上搜索查询然后慢慢的一步一步做，深有体会，自己学的很多不足，以后的努力学好每一个知识点。