🥑细节小问题
1️⃣为什么要用wait/waitpid函数呢？？直接用全局变量不行吗？？
进程具有独立性，那么数据就要发生写时拷贝，父进程无法拿到，更何况信号呢？
2️⃣既然进程具有独立性，进程退出码不也是子进程的数据吗？，父进程为什么能拿得到呢？？wait/waitpid究竟干了什么
这要从僵尸进程：至少要保留该进程的PCB信息！task_struct里面保留了任何进程退出时的退出结果信息！！所以wait本质就是读取了子进程的task_struct结构
🥑理解waitpid
⚡options
pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);
waitpid的第三个参数options，用来设置等待方式
0：默认阻塞等待
WNOHANG：非阻塞等待
若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若正常结束，则返回该子进程的ID
小故事：快要期末考了，我这个学期没有上过课，我给学霸张三打电话，问他要C语言的考试重点，他说他在楼上有事情让我等30min。我说：等你完全没有问题，电话别挂，你不下来，我就不挂，我就一直等着，这就是阻塞状态，一个月后，我再次找张三要复习资料，这次不同我每隔5mins 给张三打一次电话，询问他好了没有，这样每一次的打电话过程：非阻塞调用——基于非阻塞调用的轮询检测方案
🔥阻塞状态
阻塞的本质：意味着进程的PCB被放入等待队列中，并将进程状态由R改为S状态
返回的本质：子进程退出，父进程的PCB从等待队列中拿回，继续执行没执行完的代码，可以被CPU调度了
🔥非阻塞状态
我们看到OS或者某些应用，长时间卡住不动，这种情况我们叫做应用或者程序HANG住了。那么，WNOHANG表示设置等待方式为非阻塞
父进程在等待子进程返回结果，情况有如下：
等待成功，子进程退出
等待成功，子进程还未退出
等待失败
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/wait.h> int main() { pid_t id =fork(); if(id == 0) { //子进程 int cnt =5; while(cnt) { printf("我是子进程：%d\n",cnt--); sleep(1); } exit(105);//105 仅仅用来测试 } else{ int quit =0; while(!quit) { int status =0; pid_t result = waitpid(-1, &status, WNOHANG); if(result > 0) { //等待成功 && 子进程退出 printf("等待子进程退出成功，退出码：%d\n",WEXITSTATUS(status)); break; } else if(result == 0) { //等待成功 && 子进程未退出 printf("子进程还在运行，暂时退出不了，你待会再来吧\n"); } else { //等待失败 printf("wait失败\n"); break; } } }
这就叫做基于非阻塞等待的轮询方案
四 . 进程替换
众所周知，fork之后，父子各自执行父进程代码的一部分，父子代码共享，数据写时拷贝各自私有一份，如果子进程就想执行一个全新的程序呢？那就要通过进程替换实现
💢概念和原理
程序替换，是通过特定的接口，加载磁盘上的一个权限的程序（代码和数据），加载到调用进程的地址空间中！仅仅替换当前进程的代码和数据的技术，并没有创建新的进程
程序替换本质就是把程序的代码+数据，加载到特定进程的上下文中。C/C++程序要运行，必须要先加载内存中，如何加载呢？是通过加载器，加载器的底层原理就是一系列的exec*程序替换函数
上面我们发现，函数替换后，结束语句并没有打印
注：execl是程序替换，调用函数成功之后，会将当前进程的所以代码和数据都进行替换！包括已经执行的和未执行的！（甚至把自己都干掉了，所以没有返回值）
execl一旦调用成功，后续所有代码，全部都不会执行！exec*函数成功是不需要进行返回值检测；只要返回了，就一定是因为调用失败了，直接退出程序即可。
💚小细节
在加载新程序之前，父子的数据和代码的关系？代码共享，数据写时拷贝。
当加载新程序的时候，不就是一种“写入吗”？代码为了保证独立性，必须分离，所以会发生写时拷贝，所以父子进程在代码和数据上就彻底分离了
💢替换函数
#include <unistd.h>` int execl(const char *path, const char *arg, ...); int execv(const char *path, char *const argv[]); int execlp(const char *file, const char *arg, ...); int execvp(const char *file, char *const argv[]); int execle(const char *path, const char *arg, ...,char *const envp[]); int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);
这些函数名看起来容易混淆，但只要理解其命名含义就很好记忆
下面我来一一探究：
🌍execl
int execl(const char *path, const char *arg, ...)；
🌍execv
l即参数用列表传递；v即参数用数组传递
int execv(const char *path, char *const argv[]);
在环境变量中我们提到过，main是可以带有参数的。argv是一个指针数组，指针指向命令行参数字符串。我们可以理解为，通过exec函数，把argv喂给了ls程序的main函数。
🌍execlp && execvp
带p：我会自己在环境变量PATH中查找，告诉我程序名即可
execlp("ls", "ls", "-a", "-l", NULL); char* argv[] = { "ls", "-a", "-l", NULL}; execvp("ls", argv);
ps：Makefile默认只生成第一个目标文件，那么如何在一个Makefile文件中一次形成两个可执行文件呢？
所有的接口，看起来没有很大差别，只是调用参数的不同。这么多的接口，是为了满足不同的调用场景
操作系统只提供了一个系统调用接口execve(2)，其他库函数(3)都是对系统调用的简单封装。
💢程序替换运行其他语言程序
其中bash是解释器，test.sh是我们写的脚本，作为参数的形式给bash读取到，在bash内部执行的，执行对应的功能
五. 实现一个简易的shell
💫 写一个shell 命令行解释器，需要循环以下过程
打印提示行
获取和解析命令
fork创建子进程；替换子进程
父进程等待
各个阶段都有很多细节要注意：
🔥 1. 打印提示行
由于提示行本就是写死的，对于理解Linux意义不大我们就直接打印：[ljj@localhost myshell]#
另外在之前的进度条我们就知道，显示器的刷新策略就是行刷新，所以不想加\n,可以调用fflush(stdout);
🔥 2. 获取命令行
定义一个缓冲区cmd_line[NUM],并初始化。用fgets函数获取，打印的时候我们发现多换了一次行，这是因为我们把回车也读取到了，需要把\n处置0
cmd_line[strlen(cmd_line)-1] = '\0'; //strlen不包括'\0'
🔥 3.解析命令行
解析字符串，要分割命令行，用strtok。把一个字符串打散成多个子串吗？
#include<string.h> char *strtok(char *str, const char *delim);
strtok细节：
第一次调用，要传入原始字符串
第二次调用，如果还要解析原始字符串，传入NULL
🔥 4. fork创建子进程；替换子进程
不能用当前进程直接替换，会把前面的解析代码覆盖掉，因此要创建子进程。同时，父进程需要等待子进程退出，并返回结果
那么选择哪个进程替换函数呢？execvp
bash是一个进程；会获取用户输入、对命令行做解析，帮用户和内核打交道；还会创建子进程帮我们执行命令，就算子进程崩了，也不会影响到父进程（王婆和实习生）
🔥5. 内建命令
在运行我们的shell发现，cd.. cd path等代码路径并没有回退，cd 等命令不能移动myshell的位置是因为子进程会退出，并非是父进程bash。
对于cd，我们以内建命令方式运行(即不创建子进程，让父进程shell自己执行)，实际上相当于调用了自己的一个函数。更改当前进程路径，有一个系统调用接口chdir ——
代码实现——迷你shell
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> #include<sys/wait.h> #include<sys/types.h> #define NUM 1024 #define SIZE 32 #define SEP " " //保存打散之后的字符串 char *g_argv[SIZE]; //保存完整的命令行字符串 char cmd_line[NUM]; // shell 运行原理 ：通过让子进程执行命令，父进程等待&&解析命令 int main() { //0. 命令行解释器，一定是一个常用内存的进程，也即是不退出 while(1) { //1. 打印出提示信息 //[whb@localhost myshell]# printf("[ljj@localhost myshell]# "); fflush(stdout); sleep(10); memset(cmd_line,'\0', sizeof cmd_line); //2.获取用户的键盘输入{输入的各种指令和选项，"ls -a -l"} if(fgets(cmd_line, sizeof cmd_line, stdin) == NULL) { continue; } cmd_line[strlen(cmd_line)-1] = '\0'; //"ls -a -l\n\0" 这里把最后的\n都输入进去了 //printf("echo:%s\n", cmd_line); //3.解析命令行字符串："ls -a -l" -> "ls" "-a" "-i" g_argv[0] = strtok(cmd_line, SEP); //第一次调用，要传入原始字符串 int index = 1; if(strcmp(g_argv[0], "ls") == 0) { g_argv[index++] = "--color=auto"; } if(strcmp(g_argv[0], "ll") == 0) { g_argv[0] = "ls"; g_argv[index++] = "-l"; g_argv[index++] = "--color=auto"; } while(g_argv[index++] = strtok(NULL, SEP)); // 第二次调用，如果还要解析原始字符串，传入NULL //for ：debug //for(index =0; g_argv[index]; index++) // printf("g_argv[%d]:%s\n", index, g_argv[index]); //4.todo：内置命令：让父进程（shell）自己执行的命令，叫做内置命令 //内建命令本质其实就是shell中的一个函数调用 if(strcmp(g_argv[0], "cd") == 0) //不想让子进程执行 { if(g_argv[1]!= NULL) chdir(g_argv[1]); //cd path, cd .. continue; } //5.fork() pid_t id = fork(); if(id == 0) //子进程 { printf("下面功能让子进程执行\n"); //cd 等命令不能移动myshell的位置，因为子进程会退出 execvp(g_argv[0],g_argv);// ls -a -l exit(1); } //父进程 int status =0; pid_t ret = waitpid(id, &status, 0); if(ret > 0) { printf("退出码：%d\n", WEXITSTATUS(status)); } } return 0; }
📢写在最后
能看到这里的都是棒棒哒🙌！
想必进程控制也算是Linux中重要🔥的部分了，如果认真看完以上部分，肯定有所收获。
接下来我还会继续写关于📚《基础IO》等…
💯如有错误可以尽管指出💯
🥇想学吗？我教你啊🥇
🎉🎉觉得博主写的还不错的可以`一键三连撒🎉
