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Linux 进程控制(自用)

news 来源：原创 2025/8/3 13:20:30

非阻塞调用waitpid
这样父进程就不会阻塞，此时循环使用我们可以让父进程执行其他任务而不是阻塞等待

进程程序替换
进程=PCB+加载到内存中的代码和数据
替换就是完全替换当前进程的代码段、数据段、堆和栈，保存当前的PCB

代码指的是二进制代码不是源码！！！

  #include <unistd.h>extern char **environ;int execl(const char *pathname, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);int execlp(const char *file, const char *arg, .../* (char  *) NULL */);int execle(const char *pathname, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char *const envp[] */);int execv(const char *pathname, char *const argv[]);int execvp(const char *file, char *const argv[]);int execvpe(const char *file, char *const argv[],char *const envp[]);

pathname是要执行的可执行文件的完整路径 /bin/ls
file程序名，不带路径在环境变量PATH查找

l就是list，以可变参数的形式传递"ls",“-l”,“NULL”
p就是会从环境变量查找，只要程序名即可
e就是环境变量数组
v就是vector以指针数组的形式传递

自定义shell的编写

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <cstring>
#include <unordered_map>
#include <string>#define COMMAD_SIZE 1024
#define FORMAT "[%s@%s %s]# "// 下面是shell定义的全局数据// 1.命令行参数
#define MAXARGC 128
char *g_argv[MAXARGC];
int g_argc = 0;// 2.环境变量表
#define MAX_ENVS 100
char *g_env[MAX_ENVS];
int g_envs = 0;// 3.别名映射表
std::unordered_map<std::string, std::string> alias_list; // la对于ls -a// for test
char cwd[1024];
char cwdenv[1024];
char oldpwd[1024];
// last exit code
int lastcode = 0; // 最新子进程退出码const char *GetUserName()
{const char *name = getenv("USER");return name == NULL ? "None" : name;
}const char *GetHostName() // 变化不大，可以不用系统调用。其实最好也用系统调用
{const char *hostname = getenv("HOSTNAME");return hostname == NULL ? "None" : hostname;
}// 切换路径时，环境变量表也要切换。因此我们要更新环境变量。
// 注意我们自定义shell的环境变量表继承自shell
// 路径先变，环境变量才变，调用系统调用
const char *GetPwd()
{const char *pwd = getcwd(cwd, sizeof(cwd));if (pwd){snprintf(cwdenv, sizeof(cwdenv), "PWD=%s", cwd);putenv(cwdenv);}return pwd == NULL ? "None" : pwd;
}const char *GetOldPwd()
{return getenv("OLDPWD");
}
const char *GetHome()
{return getenv("HOME");
}void InitEnv()
{extern char **environ; // 头文件#include <unistd.h>定义了这个，这里是声明memset(g_env, 0, sizeof(g_env));// 本来从父进程继承，现在直接从配置文件（操作系统）来// 1.获取环境变量for (int i = 0; environ[i]; i++){// 申请空间// 别用sizeof，sizeof得到的是指针大小g_env[i] = (char *)malloc(strlen(environ[i]) + 1);strcpy(g_env[i], environ[i]);g_envs++;}g_env[g_envs] = NULL;// 2.导入环境变量// 增量修改for (int i = 0; g_env[i]; i++){putenv(g_env[i]);}// environ=g_env;完全重置
}// command 内建命令
bool Cd()
{memset(oldpwd, 0, sizeof(oldpwd));snprintf(oldpwd, sizeof(oldpwd), "OLDPWD=%s", GetPwd());putenv(oldpwd);if (g_argc == 1){std::string home = GetHome();if (home.empty())return true;chdir(home.c_str());}else{std::string where = g_argv[1];if (where == "-")chdir(GetOldPwd());else if (where == "~")chdir(GetHome());elsechdir(where.c_str());}return true;// cd argc = 1if (g_argc == 1){std::string home = GetHome();if (home.empty())return true;chdir(home.c_str());}else{std::string where = g_argv[1];// cd - / cd ~if (where == "-"){// Todu}else if (where == "~"){// Todu}else{chdir(where.c_str());}}return true;
}void Echo()
{if (g_argc == 2){std::string opt = g_argv[1];if (opt == "$?"){std::cout << lastcode << std::endl;lastcode = 0; // echo执行完，退出码应该是0}else if (opt[0] == '$'){std::string env_name = opt.substr(1);const char *env_value = getenv(env_name.c_str());if (env_value)std::cout << env_value << std::endl;}else{std::cout << opt << std::endl;}}
}
// 防止自定义bash路径名太长
/*std::string DirName(const char *pwd)
{
#define SLASH "/"std::string dir = pwd;if (dir == SLASH)return SLASH; // 只有根目录直接返回auto pos = dir.rfind(SLASH);return dir.substr(pos + 1);
}*/
// 命令行提示符
void MakeCommandLine(char cmd_prompt[], int size)
{snprintf(cmd_prompt, size, FORMAT, GetUserName(), GetHostName(), GetPwd());
}
// 打印命令行提示符
void PrintCommandPrompt()
{char prompt[COMMAD_SIZE];MakeCommandLine(prompt, sizeof(prompt));std::cout << prompt;fflush(stdout);
}
bool GetCommandLine(char *out, int size)
{char *c = fgets(out, size, stdin);if (c == NULL)return false;out[strlen(out) - 1] = 0; // 清理\nif (strlen(out) == 0)return false; // 只输入了/nreturn true;
}
// 3.命令行分析 "ls -a -l" 解析为 "ls" "-a" "-l"
bool CommandParse(char *commandline)
{
#define SEP " "g_argc = 0;g_argv[g_argc++] = strtok(commandline, SEP);while(g_argv[g_argc++] = strtok(nullptr, SEP));g_argc--;return g_argc > 0 ? true : false;
}void PrintArgv()
{for (int i = 0; g_argv[i]; i++){printf("argv[%d]->%s\n", i, g_argv[i]);}printf("argc: %d\n", g_argc);
}bool CheckAndExecBuiltin()
{std::string cmd = g_argv[0];if (cmd == "cd"){Cd();return true;}else if (cmd == "echo"){Echo();return true;}else if (cmd == "export")return true;else if (cmd == "alias")return true;return false;
}int Execute()
{pid_t id = fork();if (id == 0){// childexecvp(g_argv[0], g_argv);exit(1); // 一旦替换exit不会执行}// fatherint status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);if (rid > 0)                        // 等待成功lastcode = WEXITSTATUS(status); // 获取子进程退出码return 0;
}int main()
{InitEnv();while (true) // 死循环{// 1.输出命令行提示符PrintCommandPrompt();// 2.获取用户输入的命令char commandline[COMMAD_SIZE];if (!GetCommandLine(commandline, COMMAD_SIZE))continue;// 3.命令行分析,并将分析后的命令行导入全面变量表中if (!CommandParse(commandline))continue;// 检测是否是内建命令，若是直接调用然后continue，若不是则执行下面的if (CheckAndExecBuiltin())continue;;Execute();}return 0;
}

Linux 进程控制(自用)

非阻塞调用waitpid 这样父进程就不会阻塞，此时循环使用我们可以让父进程执行其他任务而不是阻塞等待进程程序替换进程PCB加载到内存中的代码和数据替换就是完全替换当前进程的代码段、数据段、堆和栈，保存当前的PCB 代码指的是二进制代码不是源码&a…...

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