CSAPP shell lab

1. 给出的函数功能

eval(char cmdline) :处理输入的一行命令

parse: 对输入的一行进行解析

builtin_cmd: 判断是否为内置的命令，比如quit

do_bgfg:在后台执行程序

waitfg：当进程不是前台程序的时候一直被阻塞

sigchld_handler：当子进程终止的时候向父进程发送相应信号

sigint_handler：终止的时候发送信号给父进程

sigtstp_handler：处理停止信号(ctrl + z)

clearjob:将存储job的结构体清空为0

一个job的结构体如下

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struct job_t {              /* The job struct */
    pid_t pid;              /* job PID */
    int jid;                /* job ID [1, 2, ...] */
    int state;              /* UNDEF, BG, FG, or ST */
    char cmdline[MAXLINE];  /* command line */
};

initjobs：初始化job列表

maxjid: 返回最大的jobid

addjob：向job列表中加入job

int deletejob(struct job_t *jobs, pid_t pid)：从job列表中删除pid 对应的job

pid_t fgpid(struct job_t *jobs) ：返回前台工作

struct job_t *getjobpid(struct job_t *jobs, pid_t pid) 返回特定的job

struct job_t *getjobjid(struct job_t *jobs, int jid)：通过特定的jobid返回job

pid2jid: 通过pid得到jid

listjobs：打印出job

2. 所需系统函数

2.1 kill

int kill(pid_t pid, int sig):

当第一个参数为0的时候，将sig传送给相应的pid

当参数为-1的时候，将sig传送给所有的进程

当参数为负数的时候，返回abs(pid)对应的gid

2.2 execve

int execve(const char *pathname, char * const argv[], char * const envp[])

pathname 是程序的位置

argv 是程序的参数， 比如设置的-l -g之类

envp 是环境变量

3. code

3.1 eval

思路：读入一行数据，判断是否存在，不存在直接然会，如果是系统程序，那么创建子进程执行程序， 然后判断是否为background,不是后台程序那么要等待该程序结束

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void eval(char *cmdline) 
{
    char* argv[MAXARGS];
    pid_t pid;
    int bg;
    bg = parseline(cmdline, argv);
    if (argv[0] == NULL) return;
    if (!builtin_cmd(argv)) {
        if ((pid=fork())==0) {
            if (execve(argv[0], argv, environ) < 0) unix_error("execv error");
        }
        addjob(jobs, pid, (bg==1? BG:FG), cmdline);
        if (!bg) waitfg(pid);
        else 
            printf("[%d] (%d) %s", pid2jid(pid), pid, cmdline);
    }
    return;
}

3.2 builtin_cmd

内置的命令有jobs和quit

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int builtin_cmd(char **argv) 
{
    if (!strcmp(argv[0], "quit")) {
        exit(0);
    }
    if (!strcmp(argv[0], "jobs")) {
        listjobs(jobs);
        return 0;
    }

    if (!strcmp(argv[0], "bg") || !strcmp(argv[0], "fg")) {
        do_bgfg(argv[0]);
        return 1;
    }

    if (!strcmp(argv[0], "&")) return 1;
    return 0;     /* not a builtin command */
}

3.3 do_bgfg

在后台执行的格式为

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>tsh fg/bg %[num]

第一步先判断是否为fg/bg, 合法后加入到jobs中去

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void do_bgfg(char **argv) 
{
    if (argv[0] == NULL) {
        printf("%s command requires PID or %%jobid argurement\n",argv[0]);
        return;
    }
    int id;
    struct job_t* job;
    if (sscanf(argv[1], "%%%d", &id)>0) {
        if (!(job = getjobpid(jobs, id))) {
            printf("(%d): No such process\n", id);
            return;
        }
    }
    else if (sscanf(argv[1], "%d", &id) > 0){
        if(!(job = getjobpid(jobs, id))) {
            printf("(%d)No such process", id);
            return;
        }
    }
    else {
        printf("The input must the the pid\n");
    }
    job->state = argv[0][0] = 'b' ? BG : FG;
    kill(-job->pid, SIGCONT);
    return;
}

3.4 waitfg

对进程进行阻塞直到进程的pid不再等于在前台运行的进程ID

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void waitfg(pid_t pid)
{
    struct job_t *job = getjobpid(jobs, pid);
    while (job->pid == FG) {
        sleep(1);
    }
    return;
}

3.5 sigchld_handler

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void sigchld_handler(int sig) 
{
    pid_t pid;
    int status;
    while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG | WUNTRACED)) > 0) {
        if (WIFCONTINUED(status)){
            printf("Job [%d] (%d) stopped by the signal %d\n", pid2jid(pid), pid, WSTOPSIG(status));
            getjobpid(jobs, pid)->state = ST;
        }
        else {
            if (WIFSIGNALED(status)) {
                printf("Job [%d] (%d) terminated by signal %d\n", pid2jid(pid), pid, WTERMSIG(status));
            }
            deletejob(jobs, pid);
        }
    }
    return;
}

3.6 sigint_handler

主要流程就是获得前台进程的id,然后对相应的

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void sigint_handler(int sig) 
{
    pid_t fpid = fgpid(jobs); 
    if (fpid) {
        kill(-fpid, sig);
    }
    return;
}