校招 --阶段一 系统编程】基于进程控制的实现简单的shell

考虑下面这个与shell典型的互动：

用下图的时间轴来表示事件的发生次序。其中时间从左向右。shell由标识为sh的方块代表，它随着时间的流逝从左向右移动。shell从用户读入字符串"ls"。shell建立一个新的进程，然后在那个进程中运行ls程序并等待那个进程结束。

然后shell读取新的一行输入，建立一个新的进程，在这个进程中运行程序 并等待这个进程结束。
所以要写一个shell，需要循环以下过程:

1. 获取命令行
2. 解析命令行
3. 建立一个子进程（fork）
4. 替换子进程（execvp）
5. 父进程等待子进程退出（wait）

根据这些思路，和我们前面的学的技术，就可以自己来实现一个shell了。
首先是获取命令行

fgets(cmd,size,stdin);//获取命令行参数

fgets()将从键盘输入到屏幕的存储到cmd数组方便后续操作

接着解析命令行

args[0]=strtok(cmd," ");
int i=1;
while(1){
args[i]=strtok(NULL," ");
if(args[i]==NULL){
break;

}
i++;
}

因为是利用execcv函数来实现shell，第一个参数必须独立出来，所以使用字符串分解函数来将获取的命令行参数分割开来。然后存储在args数组中
接着创建子进程

pid_t id=fork();
if(id<0){
continue;
}

在创建子进程时还要考虑进程创建失败的情况，如果失败就是要重新从头开始执行。
替换子进程

if(id==0){
execvp(args[0],args);
exit(1);
}

这是该段代码的核心。

父进程等待子进程退出（wait）

int status=0;
pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
if(ret>0){
cout<<"进程退出码："<<((status>>8)&0xff)<<endl;

}

父进程要等待子进程要不然子进程就会变成孤儿进程。

完整代码如下：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int size=256;
const int num=14;
int main(){
char cmd[size];
const char *host="[root@VM-0-4-centos]#";
while(1){
cmd[0]=0;
cout<<host;
fgets(cmd,size,stdin);//获取命令行参数
char*args[num];
cmd[strlen(cmd)-1]='\0';
args[0]=strtok(cmd," ");
int i=1;
while(1){
args[i]=strtok(NULL," ");
if(args[i]==NULL){
break;

}
i++;
}
pid_t id=fork();
if(id<0){
continue;
}
if(id==0){
execvp(args[0],args);
exit(1);
}
int status=0;
pid_t ret=waitpid(id,&status,0);
if(ret>0){
cout<<"进程退出码："<<((status>>8)&0xff)<<endl;

}
}



return 0;
}

简单测试

这段代码只是进行简单操作，对于复杂的操作还是会出错，后边会进行改进。