Question

我一直在做一个简单的shell来执行管道。

以下是一些操作管道语法的代码。

int fd[2];
int stdin_copy;
int stdout_copy;

int status;
char * msg;

if (pipe(fd) == -1) {
    perror("pipe");
    exit(1);
}
// fd[0] : process read from fd[0]
// fd[1] : process write to fd[1]

if (execok(pr_words) == 0) { /* is it executable? */
    status = fork(); /* yes; create a new process */

    if (status == -1) { /* verify fork succeeded */
        perror("fork");
        exit(1);
    } else if (status == 0) { /* in the child process... */
        stdout_copy = dup(1);

        close(1); // close standard output        
        dup(fd[1]);
        close(fd[0]);
        close(fd[1]); // close and fd[1] will be stdout 
        pr_words[l_nwds] = NULL; /* mark end of argument array */

        status = execve(path, pr_words, environ); /* try to execute it */

        perror("execve"); /* we only get here if */
        exit(0); /* execve failed... */
    }
    /*------------------------------------------------*/
    /* The parent process (the shell) continues here. */
    /*------------------------------------------------*/
    else if (status > 0) { // in the parent process....
        wait( & status); /* wait for process to end */

        if (execok(af_words) == 0) {
            if (pipe(fd2) == -1) {
                perror("pipe");
                exit(1);
            }

            status = fork();

            if (status == -1) {
                perror("fork");
                exit(1);
            } else if (status == 0) { // in the child process...
                stdin_copy = dup(0);
                close(0);
                dup(fd[0]);

                close(fd[1]);
                close(fd[0]);

                read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer));

                af_words[r_nwds] = NULL; /* mark end of argument array */
                status = execve(path, af_words, environ); /* try to execute it */

            } else if (status > 0) {
                wait( & status);

                msg = "over";
                write(2, msg, strlen(msg));
                close(fd[0]);
                close(fd[1]);
                dup2(stdin_copy, 0);
                dup2(stdout_copy, 1);
                close(stdin_copy);
                close(stdout_copy);
                printf("%s", "hi");
            }
        } else {
            /*----------------------------------------------------------*/
            /* Command cannot be executed. Display appropriate message. */
            /*----------------------------------------------------------*/
            msg = "*** ERROR: '";
            write(2, msg, strlen(msg));
            write(2, af_words[0], strlen(af_words[0]));
            msg = "' cannot be executed.\n";
            write(2, msg, strlen(msg));
        }

    }

} else {
    /*----------------------------------------------------------*/
    /* Command cannot be executed. Display appropriate message. */
    /*----------------------------------------------------------*/
    msg = "*** ERROR: '";
    write(2, msg, strlen(msg));
    write(2, pr_words[0], strlen(pr_words[0]));
    msg = "' cannot be executed.\n";
    write(2, msg, strlen(msg));
}

pr_words和af_words是包含命令的二维指针，管道的右侧和左侧。（例如ls | cat - ＆gt; pr_words =“ls \ 0”，af_words =“cat \ 0”）

首先，我使用fork（）进行子进程并将fd [1]注册为标准输出。（并且在关闭stdin之前还保存stdin文件描述符）并且在执行命令的左侧之后，使其他子进程处理命令的右侧。

类似地，我在关闭stdout之前保存了stdout文件描述符并使fd [0]标准输入。通过使用来自execve函数的第一个结果的输入，我认为每个结果都将保存在fd [1]中。（因为这当前已注册为std输出）。

最后，将管道输入和输出恢复到标准输出。（我不想使用dup2，但由于我缺乏知识，我别无选择）

但是，在执行此代码后，我输入'ls |猫'，没有输出。此外，我设置终端的每个条目都会打印'＃'。（这意味着'#ls'或'#cat'...）但是，在输入上面的管道命令后，该程序甚至不会打印'＃'。

我猜这个程序的输入和输出流在处理管道命令后完全扭曲。

我该如何解决？我的意思是，我希望将第一个execve的结果保存到fd [1]中，并且在使用此fd [1]执行第二个execve之后，将通过stdout文件描述打印最终结果。

Answer 1

我至少看到了代码的一些问题：

首先，你不应该在开始第二个进程之前等待第一个进程。管道中只有几KB的缓冲区，如果第一个子进程尝试继续写入，那么shell将挂起。你需要在wait（）之前为每个孩子启动它们。只需将第一个等待（＆amp; status）调用向下移动到另一个调用旁边即可。您可能希望稍后使用waitpid，以便您知道哪一个先完成，哪个状态到哪个，但是一旦您掌握了基础知识，就可以解决这个问题。

其次，fork（）时会复制程序中的所有变量和文件描述符映射。因此，您不需要在子进程中保存stdin或stdout，因为您在子进程中所做的任何更改都不会影响父进程。此外，因为您只在子进程中初始化stdin_copy和stdout_copy，所以在第二个fork（）之后在父进程中使用的那些变量的版本是未初始化的。这是导致父shell的I / O在执行此代码后搞砸的原因。在第二次分支以保持原始stdin和stdout之后，您实际上不需要在父级中执行任何操作 - 在此之前您永远不会在该过程中更改它们。您可能希望从后叉父代码中删除所有这些：

            close(fd[0]);
            close(fd[1]);
            dup2(stdin_copy, 0);
            dup2(stdout_copy, 1);
            close(stdin_copy);
            close(stdout_copy);

第三，为什么在第二个孩子中调用execve（）之前从管道中读取？这只是将数据从你的高管孩子永远不会看到的管道中剥离出来。这可能是导致管道本身无法正常工作的原因。你可能想要删除它：

read(fd[0], readbuffer, sizeof(readbuffer));

最后，这行可能需要在execok（）调用之前（对于其他类似的调用类似）：

pr_words[l_nwds] = NULL; /* mark end of argument array */

代码的框架应该看起来像这样，不要进行错误处理和execok检查，并且如果你想知道哪个状态代码是针对哪个孩子的话，请展示waitpid（）的使用：

int child_pid[2];
child_pid[0] = fork();
if (child_pid[0] == 0) {
    // first child, close stdout and replace with pipe, then exec
} else {
    child_pid[1] = fork();
    if (child_pid[1] == 0) {
        // second child, close stdin and replace with pipe, then exec
    } else {
        // parent, and now we have the pids of the children
        waitpid(child_pid[0], &status, 0); // wait for first child
        waitpid(child_pid[1], &status, 0); // wait for second child
        // *do not* mess with stdin/stdout, they are okay here
    }
}

execve和管道问题 - 如何恢复原始管道？

1 个答案: