手工制作 shell 的后台问题中的子进程

Question

我在实现自己手工制作的 shell 时遇到了一些麻烦。我已经能够 fork 一个进程并使用 waitpid 在前台运行它，但是当我尝试在后台运行简单的进程(例如“sleep 5 &”)时，该进程似乎会永远运行。 checkListJobs 将确定进程是否已完成运行，但它永远不会停止。任何帮助将不胜感激。我假设错误出在我的“foo”函数中。

void insertJob(int pid) {
    printf("beginning job %d.\n", pid);
    struct job *node = malloc(sizeof(struct job));
    node->pid = pid;
    node->next = NULL;

    if(root == NULL) {
        root = node;
    } else {
        node->next = root;
        root = node;
    }
}    

void checkListJobs(int z) {
    curr = root;
    while(curr!=NULL) {
        if(kill(curr->pid,0) != 0)   {
            if(prev==NULL) {
                prev = curr;
                root = curr;
            } else {
                prev->next = curr->next;
            }
        } else {
            if(!z) printf("%d is still running.\n", curr->pid);
        }
        prev = curr;
        curr = curr->next;
    }
}   


//code for child forking
void foo(char *cmd, char *argv[], int args) {
    int bgFlag;

    if(!strcmp(argv[args], "&")){
        argv[args] = '\0';
        bgFlag = 1;
    }

    int pid = fork();
    int status = 0;

    if(pid==0){
        if(bgFlag) {
            fclose(stdin); // close child's stdin
            fopen("/dev/null", "r"); // open a new stdin that is always empty
        }
        execvp(cmd, argv);
        // this should never be reached, unless there is an error
            fprintf (stderr, "unknown command: %s\n", cmd);
            exit(0);
    } else {
        if(!bgFlag) {
            waitpid(pid, &status, 0);
        } else {
            insertJob(pid);
        }
        if (status != 0) {
            fprintf  (stderr, "error: %s exited with status code %d\n", cmd,     status);
        } else {
            // cmd exec'd successfully
        }
    }

    // this is the parent still, since the child always terminates from exec or exit

    // continue being a shell...
}

Answer 1

您需要为 SIGCHLD 安装一个信号处理程序，因为它会告诉您的程序子进程何时完成。收到 SIGCHLD 后，您应该调用 wait()(或 PID 值为 -1 的 waitpid()，因为您不知道哪个子进程完成，只是知道一个子进程已完成)。

编写处理程序的最安全方法是:

volatile sig_atomic_t sigchld;
int handle_child(int sig)
{
  if (sig == SIGCHLD)
    sigchld = 1;
}

在你的主循环中，检查sigchld是否为1。如果是，则子进程结束，然后你可以调用waidpid()(使用PID 为 -1，因为您不知道哪个子进程在循环中结束(见下文)，因为多个子进程可能同时结束。另外，如果任何系统调用返回错误并且 errno 为 EINTR，则它被信号中断，因此要么返回到主循环的顶部，要么检查 sigchld 并进行相应处理(并且不要忘记尽快将 sigchld 重置回 0)。

for(;;)
{
  int status;
  pid_t child;

  child = waitpid(-1,&status,WNOHANG);
  if (child == -1) 
  {
    if (errno == ECHILD) break; /* no more children */
    /* error, handle how you wish */
  }
  /* handle the return status of the child */
}
sigchld = 0;

您可以从信号处理程序中调用waitpid()(POSIX 表示这样做是安全的)，但您确实不应该做其他任何事情 在信号处理程序中，因为它可能会导致非常微妙的错误(例如，在调用 malloc() 期间引发 SIGCHLD——信号处理程序中导致调用malloc() 会导致非常讨厌的问题。这就是为什么我建议在信号处理程序中设置一个标志——在信号处理程序中做的越少越好) .