几乎完成了 linux shell 管道

Question

嗨，我正在尝试在 linux 上构建一个 shell，但我被流水线部分困住了。首先我从用户那里获取输入，比如“ls | sort”，然后当我尝试运行程序时，它看起来像命令 ls 和 sort 不起作用 看起来我已经做对了所有事情，但它似乎仍然无法正常工作。你能帮忙吗？提前致谢

include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/param.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#define CREATE_FLAGS (O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND)
#define CREATE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IROTH)
int setup();

int main(int argc, const char * argv[])
{

    while(1)

    {
        printf("333sh: ");
        if(setup())
            break;
    }

    return 0;
}
int setup(){




    char  input [128];
    char *arg[32];
    int i = 1;
    while(fgets(input,128,stdin)!=NULL)
    {
        arg[0] = strtok(input," \n");
        while((arg[i]=strtok(NULL," \n")) != NULL){
            i++;
            }



           if (arg[1]!=NULL && strcmp(arg[1],"|")==0 && arg[2]!=NULL ){
            pid_t pid;

            int fd[3];

        pipe(fd);

    pid=fork();
        if(pid<0){
            printf("fork");
        }
        else if(pid==0){
            pid_t cpid;

            cpid=fork();
                if(cpid==0){

                    dup2(fd[2], 1); // Replace stdin with the read end of the pipe
                    close(fd[0]); // Don't need another copy of the pipe read end hanging about
                    close(fd[2]);
                    execvp(arg[0],arg);
        }
                else if(pid>0){

                    dup2(fd[0], 0); // Replace stdout with the write end of the pipe
                    close(fd[0]); //close read from pipe, in parent
                    close(fd[2]); // Don't need another copy of the pipe write end hanging about
                    execvp(arg[2], arg);
        }
    }
        else if(pid>0){
            waitpid(pid, NULL,0);
  }

        }


            }





    }

Answer 1

您最大的问题是您的命令的参数列表格式错误（在您解决了由Ben Jackson 在他的answer 中诊断的管道文件描述符的索引 2 与索引 1 问题之后）。

我添加了一个函数：

static void dump_args(int pid, char **argv)
{
    int i = 0;
    fprintf(stderr, "args for %d:\n", pid);
    while (*argv != 0)
        fprintf(stderr, "%d: [%s]\n", i++, *argv++);
}

并在调用 execvp() 之前调用它，我得到的输出是：

$ ./ns
333sh: ls | sort
args for 29780:
0: [ls]
1: [|]
2: [sort]
ls: sort: No such file or directory
ls: |: No such file or directory
^C
$

control-C 是我打断程序。每个命令的参数必须是“命令名称”（通常是可执行文件的名称），后跟其余参数和一个空指针。

您的标记化代码没有提供两个正确的命令。

您还对正在查看的 PID 有疑问：

                cpid = fork();
                if (cpid == 0)
                {
                    dup2(fd[1], 1);
                    close(fd[0]);
                    close(fd[1]);
                    dump_args(getpid(), arg);
                    execvp(arg[0], arg);
                    fprintf(stderr, "Failed to exec %s\n", arg[0]);
                    exit(1);
                }
                else if (pid > 0)  // should be cpid!
                {
                    dup2(fd[0], 0);
                    close(fd[0]);
                    close(fd[1]);
                    dump_args(pid, arg);
                    execvp(arg[1], arg);
                    fprintf(stderr, "Failed to exec %s\n", arg[1]);
                    exit(1);
                }

你还需要在等待之前关闭父进程中的管道文件描述符。

此代码针对简单的x | y 命令序列（例如ls | sort 或ls | sort -r）进行编译和“工作”。然而，它远不是一个通用的解决方案。在找到通用解决方案之前，您需要大量修复参数解析代码。

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

int setup(void);

int main(void)
{
    while (1)
    {
        printf("333sh: ");
        if (setup())
            break;
    }
    return 0;
}

static void dump_args(int pid, char **argv)
{
    int i = 0;
    fprintf(stderr, "args for %d:\n", pid);
    while (*argv != 0)
        fprintf(stderr, "%d: [%s]\n", i++, *argv++);
}

int setup(void)
{
    char input[128];
    char *arg[32];
    int i = 1;
    while (fgets(input, sizeof(input), stdin) != NULL)
    {
        arg[0] = strtok(input, " \n");
        while ((arg[i] = strtok(NULL, " \n")) != NULL)
        {
            i++;
        }
        if (arg[1] != NULL && strcmp(arg[1], "|") == 0 && arg[2] != NULL)
        {
            pid_t pid;
            int fd[2];
            arg[1] = NULL;

            pipe(fd);

            pid = fork();
            if (pid < 0)
            {
                fprintf(stderr, "fork failed\n");
                return 1;
            }
            else if (pid == 0)
            {
                pid_t cpid = fork();
                if (cpid < 0)
                {
                    fprintf(stderr, "fork failed\n");
                    return 1;
                }
                else if (cpid == 0)
                {
                    printf("Writer: [%s]\n", arg[0]);
                    dup2(fd[1], 1);
                    close(fd[0]);
                    close(fd[1]);
                    dump_args(getpid(), arg);
                    execvp(arg[0], arg);
                    fprintf(stderr, "Failed to exec %s\n", arg[0]);
                    exit(1);
                }
                else
                {
                    printf("Reader: [%s]\n", arg[2]);
                    assert(cpid > 0);
                    dup2(fd[0], 0);
                    close(fd[0]);
                    close(fd[1]);
                    dump_args(getpid(), &arg[2]);
                    execvp(arg[2], &arg[2]);
                    fprintf(stderr, "Failed to exec %s\n", arg[2]);
                    exit(1);
                }
            }
            else
            {
                close(fd[0]);
                close(fd[1]);
                assert(pid > 0);
                while (waitpid(pid, NULL, 0) != -1)
                    ;
            }
        }
    }
    return 1;
}

Answer 2

您使用的是fd[0] 和fd[2]，但pipe(fd) 仅设置fd[0] 和fd[1]。

Answer 3

几个直接的问题：

1. setup() 没有返回值，但您需要一个 int

2. fgets的定义是：

   char * fgets ( char * str, int num, FILE * stream );
   

   从流中获取字符串
   从 stream 读取字符并将它们作为 C 字符串存储到 str 中，直到 (num-1) 字符被读取或到达换行符或文件结尾，以先发生者为准。

换行符使fgets 停止读取，但该函数将其视为有效字符并包含在复制到str 的字符串中。

fgets() 出错时返回 NULL；否则它返回一个指向str 的指针。因此，这在您的 while 循环中似乎是一个非常不可靠的测试条件。