Unix C Shell - 作业控制问题！

Question

我一直致力于在 C 中创建自己的 Unix Shell，以练习其交互操作...我遇到了一些 问题，让我的进程在后台运行，同时允许我的 shell 继续占用用户输入。如果您能花时间剖析我在下面的内容，将不胜感激！

我的变量如下，以防万一有助于理解更多...

#define TRUE 1

static char user_input = '\0'; 

static char *cmd_argv[5]; // array of strings of command
static int cmd_argc = 0; // # words of command

static char buffer[50]; // input line buffer
static int buffer_characters = 0;
int jobs_list_size = 0;

/* int pid; */
int status;
int jobs_list[50];

这是我的主要功能。

int main(int argc, char **argv)
{           
    printf("[MYSHELL] $ ");

    while (TRUE) {
        user_input = getchar();
        switch (user_input) {

            case EOF:
                exit(-1);

            case '\n':
                printf("[MYSHELL] $ ");
                break;

            default:
                // parse input into cmd_argv - store # commands in cmd_argc
                parse_input();

                //check for zombie processes
                check_zombies();

                if(handle_commands() == 0)
                    create_process();
                    printf("\n[MYSHELL] $ ");

        }
    }
    printf("\n[MYSHELL] $ ");
    return 0;
}

解析输入...我知道，我无法让 readline 在这个盒子上工作:( 如果提供 & 运算符，请在后台创建作业...（见下文）

void parse_input()
{
    // clears command line
    while (cmd_argc != 0) {
        cmd_argv[cmd_argc] = NULL;
        cmd_argc--; 
    }

    buffer_characters = 0;

    // get command line input
    while ((user_input != '\n') && (buffer_characters < 50)) {
        buffer[buffer_characters++] = user_input;
        user_input = getchar();
    }

    // clear buffer
    buffer[buffer_characters] = 0x00;

    // populate cmd_argv - array of commands
    char *buffer_pointer;
    buffer_pointer = strtok(buffer, " ");

    while (buffer_pointer != NULL) { 
        cmd_argv[cmd_argc] = buffer_pointer;
        buffer_pointer = strtok(NULL, " ");

        //check for background process execution
        if(strcmp(cmd_argv[cmd_argc], "&")==0){
            printf("Started job %d\n", getpid());    
            make_background_job();
        }

        cmd_argc++;
    }
}

制作后台作业。关闭子进程 STDIN，打开新的 STDIN，然后执行。

void make_background_job()
{
    int pid;
    pid = fork();
    fclose(stdin); // close child's stdin
    fopen("/dev/null", "r"); // open a new stdin that is always empty

    fprintf(stderr, "Child pid = %d\n", getpid());

    //add pid to jobs list
    jobs_list[jobs_list_size] = getpid();
/*     printf("jobs list %d", *jobs_list[jobs_list_size]);         */
    jobs_list_size++;

    execvp(*cmd_argv,cmd_argv);

    // this should never be reached, unless there is an error
    fprintf (stderr, "unknown command: %s\n", cmd_argv[0]);     
}

我的工作控制的核心。 Fork 生成子节点，子节点返回 0，父节点返回 PID。

void create_process()
{   
    pid_t pid;

    pid = fork();
    status = 0;

    switch(pid){
        case -1:
            perror("[MYSHELL ] $ (fork)");
            exit(EXIT_FAILURE);
        case 0:            
            make_background_job();
            printf("\n\n----Just made background job in case 0 of create_process----\n\n");        
            break;

        default:
            printf("\n\n----Default case of create_process----\n\n");
            // parent process, waiting on child...
            waitpid(pid, &status, 0);

            if (status != 0) 
                fprintf  (stderr, "error: %s exited with status code %d\n", cmd_argv[0], status);
            else
                break;
    }
}

我的问题是当我在后台执行作业时，它执行了两次命令，然后退出了 shell。 （如果没有启用后台进程，它会正常运行）。我在哪里感到困惑？我认为这可能与我的 PID 问题有关，因为我在“make_background_job”中也没有正确填充列表

这是我的输出，example.sh 只是抛出了 helloWorld：

[MYSHELL] $ ./example.sh &
Started job 15479
Child pid = 15479
Child pid = 15481
Hello World
Hello World

Answer 1

似乎发生了什么

• 在main() 中显示提示，等待命令
• 输入命令时，调用parse_input()
• 它构建命令数组，直到找到& 调用make_background_jobs()
• 该函数快速分叉，并在两个进程中并行执行，execvp()
• execvp() 替换两个进程中的每一个来执行命令
• 因此出现了两个“Hello world”。

问题出在make_background_jobs()，我认为，预期的行为是两个进程中只有一个应该执行命令，而另一个（父亲）返回，以保持程序处于活动状态。

这可以通过修改那个函数，让父进程返回来解决：

    void make_background_job()
    {
      int pid;
      pid = fork();

      if (pid) return; // The father process returns to keep program active
      ...

编辑

我试了一下，去掉了不必要的

void make_background_job()
{
    int pid;
    pid = fork();

    if ( ! pid)
    {
      fclose(stdin); // close child's stdin
      fopen("/dev/null", "r"); // open a new stdin that is always empty

      fprintf(stderr, "Child Job pid = %d\n", getpid());

      //add pid to jobs list
      jobs_list[jobs_list_size] = getpid();
  /*     printf("jobs list %d", *jobs_list[jobs_list_size]);         */
      jobs_list_size++;

      execvp(*cmd_argv,cmd_argv);

    // this should never be reached, unless there is an error
      fprintf (stderr, "unknown command: %s\n", cmd_argv[0]);     
      exit(1);
    }

    waitpid(pid, &status, 0);
}

后台作业是在另一个进程中创建的。父亲等待工作完成。

void parse_input()
{
    // clears command line
    while (cmd_argc != 0) {
        cmd_argv[cmd_argc] = NULL;
        cmd_argc--; 
    }

    buffer_characters = 0;

    // get command line input
    while ((user_input != '\n') && (buffer_characters < 50)) {
        buffer[buffer_characters++] = user_input;
        user_input = getchar();
    }

    // clear buffer
    buffer[buffer_characters] = 0x00;

    // populate cmd_argv - array of commands
    char *buffer_pointer;
    buffer_pointer = strtok(buffer, " ");

    int ok = 0;

    while (buffer_pointer != NULL) { 
        cmd_argv[cmd_argc] = buffer_pointer;
        buffer_pointer = strtok(NULL, " ");

        //check for background process execution
        if(strcmp(cmd_argv[cmd_argc], "&")==0){
          ok = 1;
          break;
        }

        cmd_argc++;
    }

    if (!ok) cmd_argv[cmd_argc = 0] = NULL; // If no & found, reset commands
}

只解析输入。

如果有要播放的命令，则在新的handle_commands() 下方返回0，然后是main。

int handle_commands() { return cmd_argc > 0 ? 0:1; }

int main(int argc, char **argv)
{           
    printf("[MYSHELL] $ ");

    while (TRUE) {
        user_input = getchar();
        switch (user_input) {

            case EOF:
                exit(-1);

            case '\n':
                printf("[MYSHELL] $ ");
                break;

            default:
                // parse input into cmd_argv - store # commands in cmd_argc
                parse_input();

                //check for zombie processes
                check_zombies();

                if(handle_commands() == 0)
                    make_background_job();  // Call directly the bg job
                    printf("\n[MYSHELL] $ ");

        }
    }
    printf("\n[MYSHELL] $ ");
    return 0;
}

main() 直接调用make_background_job()。

make_background_job 中只有一个fork()。 create_process() 已被删除。