shlab

  • 这个lab主要是考察信号的使用，还有进程创建的知识。

首先回顾一下信号处理程序的终点：

  1. 处理程序要尽可能简单。
  2. 在处理程序中只调用异步信号安全的函数。(可重入的且不能被信号处理程序中断)。
  3. 在进入处理程序时把errno 保存在某个局部变最中，在处理程序返回前恢复它。
  4. 阻塞所有的信号，保护对共享全局数据结构的访问。

首先是参数解析执行，在子进程创建过程中，设置和解除阻塞的SIGCHLD信号来避免进程在添加进job组前终止导致把不存在的子进程添加到作业列表中，书上已经给我们例子：

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void eval(char *cmdline) 
{
    char *argv[MAXARGS] = {NULL};       //初始化指针地址
    int fg_bg;
    pid_t pid;
    
    sigset_t mask_all, mask_one, prev_one;

    sigfillset(&mask_all);				//把每个信号添加到mask_all
    sigemptyset(&mask_one);				//初始化mask_one为空集合
    sigaddset(&mask_one, SIGCHLD);		// 把SIGCHLD添加到mask_one


    fg_bg = parseline(cmdline,argv) + 1;      //对齐全局变量，判断是bg还是fg
    if(argv[0] == NULL)     return;
    if(!builtin_cmd(argv))
    {
        sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_one, &prev_one);   //阻塞SIGCHLD,防止子进程因SIGCHLD被回收
        if((pid=fork())==0){
            sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_one, NULL);     //设置子进程解除阻塞
            setpgid(0, 0);         //子进程新建进程组并加入进程组 
            if(execve(argv[0],argv,environ)<0)
                {
                printf("%s:Command not found!",argv[0]);
                
                }
            exit(0);
        }

        sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_all, NULL);      //父进程阻塞所有信号
        addjob(jobs,pid,fg_bg,cmdline);        //添加进工作组
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_one, NULL);     //父进程解除所有阻塞


        if(fg_bg == FG)     //前台命令,等待执行返回
            {     
                waitfg(pid);        
            }
        else        //后台进程
            {
                int jid = pid2jid(pid);
                printf("[%d] (%d) %s",jid , pid, cmdline);
            }
           
    }
    return;
}

这里是判断是否为内置命令，如果是，则执行对应命令，返回1，否则返回0。

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int builtin_cmd(char **argv) 
{
    if(!strcmp(argv[0],"quit"))     
    {
        exit(0);
    }

    bool m_job = !strcmp(argv[0],"jobs");
    bool m_bg = !strcmp(argv[0],"bg");
    bool m_fg = !strcmp(argv[0],"fg");

    if(m_job)
        {
            listjobs(jobs);
            return 1;
        }
    else if(m_bg || m_fg)       //不能直接else，否则不是内置指令也能执行do_bgfg
        {
            do_bgfg(argv);
            return 1;
        }

    return 0;     /* not a builtin command */
}


执行bg和fg任务，对命令行参数进行解析，执行对应操作。

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void do_bgfg(char **argv) 
{
    int bg_fg = (!strcmp(argv[0],"bg"))+1;
     struct job_t* job = NULL;
      int   id;
     if(argv[1] == NULL)
    {
        printf("%s command requires PID or %%jobid argument\n",argv[0]);
        return ;
    }

    if(argv[1][0]=='%'){             
       if(sscanf(&argv[1][1], "%d", &id) > 0){
            job = getjobjid(jobs, id);  
            if(job==NULL){
                printf("%%%d: No such job\n", id);
                return;
            }
        }
    }
    else if(!isdigit(argv[1][0])) {  
        printf("%s: argument must be a PID or %%jobid\n", argv[0]);
        return;
    }
    else{
         id = atoi(argv[1]);
         job = getjobpid(jobs,id);
           if(job == NULL)
        {
              printf("%d: No such job\n", id);
                return;
        }
    }

    kill(-(job->pid),SIGCONT);

    job->state = bg_fg;
    
   if(bg_fg==BG)
        printf("[%d] (%d) %s",job->jid, job->pid, job->cmdline);
    else 
        waitfg(job->pid);
    return;
}

等待前台命令执行完成。

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void waitfg(pid_t pid)
{
    
    sigset_t mask_all, prev_all;
    sigfillset(&mask_all);				//把每个信号添加到mask_all
    sigemptyset(&prev_all);
    while(1)        //反复检测进程状态
    {

        sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_all, NULL);    //访问全局变量，阻塞信号
         struct job_t *fg_job = getjobpid(jobs,pid);
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_all, NULL);  

        if (!fg_job || fg_job->state != FG)
            break;
        sleep(1);
    }
    

    return;
}

下面是信号处理

处理终止的子进程：

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void sigchld_handler(int sig) 
{
    int olderrno = errno;
    int status;
    sigset_t mask_all, prev_all;
    pid_t pid;
     struct job_t* job;
    sigfillset(&mask_all);

    while((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG | WUNTRACED)) > 0)
    {
        sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_all, &prev_all);
         job = getjobpid(jobs,pid);
        if(WIFSTOPPED(status))      //子进程是因SIGSTOP停止的
            {
                
                printf("Job [%d] (%d) terminated by signal 20\n",job->jid,job->pid);
                job->state = ST;
            }
        else if(WIFSIGNALED(status))        //子进程因SIGTSTP终止
            {
                printf("Job [%d] (%d) terminated by signal 2\n",job->jid,job->pid);
                deletejob(jobs,pid);
            }
        else if (WIFEXITED(status)){                 //正常终止
            deletejob(jobs, pid);
        }
  
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_all, NULL);
    }
       
    errno = olderrno;


    return;
}

处理ctrl+c中断，发送终止进程给前台进程。

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void sigint_handler(int sig) 
{
    int olderrno = errno;
    pid_t pid;
    sigset_t mask_all, prev_all;
    sigfillset(&mask_all);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_all, &prev_all);
  if((pid = fgpid(jobs)) != 0){
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_all, NULL);
        kill(-pid, SIGINT);
    }

    errno = olderrno;
    return;


}

处理ctr+z中断，挂起前台进程。

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void sigtstp_handler(int sig) 
{
    int olderrno = errno;
    pid_t pid;
    sigset_t mask_all, prev_all;
    sigfillset(&mask_all);

    sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_all, &prev_all);

   if((pid = fgpid(jobs)) > 0){
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &prev_all, NULL);
        kill(-pid, SIGSTOP);
    }

    errno = olderrno;
    return;
}