简单的外壳(shell)
寫在前面的
很多人在csdn上分享了自己的面試經驗,其中筆試值得一提。公司筆試的題目有些比較基礎但是又是比較核心的概念。就比如,什么是線程,什么是多線程,什么是進程,什么是多進程,線程和進程有什么區別!!
這題目一上眼,腦子中一晃就一個印象:看過很多次了,但是就是說不明白他是什么東西了。
線程是進程中的一個單一控制流;一個進程可能完成很大的任務,多線程即一個進程中有多個線程,每個線程完成不同的工作,這樣就提高了程序運行的速度。進程是運行中的程序,它是與線程的區別是進程有獨立的代碼,數據和存儲空間,但是線程可以共享數據空間,而每個線程有獨立的執行堆棧和程序計數器。
概念是很清楚的,非得理解并記住不可,不然以后應聘跟頭有的栽。
廢話不多說了。
外殼簡介
外殼是什么,在剛上大學的時候就有聽到這個形象的
在linux或者unix,可能很多人都接觸過ubuntu或者red hat之類的有良好圖形界面的linux,在字符界面下ls,cd,或者grep等等來完成想要完成的操作,這些都是一個個程詞匯,說形像,可能它不可能簡單到就是一個蝸牛貝殼的外殼吧…?
序,而接受輸入的命令(命令后可能會有參數列表)就是外殼,但是外殼也不是很神秘。
?為了方便與操作系統交互,外殼誕生了。外殼是一個交互型的應用級程序,所以外殼也是一個程序,它隱藏了很多操作系統底層的細節操作,它代表用戶運行了其他的程序。
有了“外殼”的稱謂,那外殼里面也應該有名副其實的東西,不可能是個空殼吧。沒錯,在外殼之下就是kernel(內核),這才是操作系統實實在
在的東西,與底層硬件交互著。?
(插入外殼解釋圖)?
?
?
linux下是這樣,win下也有類似的東西,此時它的外殼就是我們熟悉的dos界面啦,cmd.exe。把重點放在linux上,win上的東西也是大同小異的。
linux下的fork和execve
在linux下的c編程,fork,execve函數很常見的。fork函數一式兩份復制了父進程也就是當前進程,創建了子進程,新建的子進程與父進程幾乎完全一樣,唯一的不同是他們的標識進程id,即PID。
(插入fork的描述圖)
execve函數加載并運行可執行目標文件,注意它是在當前進程的上下文當中加載并欲行一個新的進程,當前進程的地址空間會被新建的進程覆蓋,與fork不同,它并沒有創建新的進程,新加載和運行的進程與此前的進程有著相同的進程id。
(插入execve的描述圖)
linux中采用了這些函數,集成了父子進程這樣一種關系,一個簡單的外殼就是這樣的,為什么說是簡單的外殼?因為里面還涉及了很多復雜的設計,但是核心的東西是這些而已。下面是簡單的外殼,參照了《深入理解計算機系統》。
簡單外殼設計
環境:linux,vim編輯器,gcc編譯器。
除了main函數,還有其他的三個函數,eval函數調用praseline函數來解釋命令行參數,并會將結果傳遞給execve來執行。第一個參數可以是內置的命令或者可執行目標文件。如果是前者,那么就直接解釋執行,為了簡化外殼,就只內置了“q”命令,退出;如果是后者,那么調用fork創建子進程,execve在該子進程的上下文中加載并執行這個文件。
來測試一下,方便測試,在這個外殼所屬目錄下放了一個簡單的hello可執行目標文件:
測試1:
測試2:
測試3:
簡單的外殼還可以添加Tab鍵補全命令或者目錄的功能。最大的缺陷就是父進程不對子進程進行回收,在unix中。當子進程結束的時候,其所屬的代碼數據空間都仍然存留在內存當中,等待父進程對其進行回收。
下面是代碼:
View Code #include?<stdlib.h>?#include?<stdio.h>?
#include?<sys/types.h>?
#include?<string.h>?
#define?MAXLINE?128?
#define?MAXARGVS?6?
void?eval(char?*?cmdline)?
{?
????char?*?argv[MAXARGVS];?
????char?buf[MAXLINE];?
????int?bg;?
????pid_t?pid;?
????strcpy(buf,cmdline);?
????bg?=?parseline(buf,argv);?
????if(argv[0]==NULL)?
????????return;?
????if(!builtin_command(argv))?
????{?
????????if((pid=fork()==0))?
????????{?
????????????if(execve(argv[0],argv,0)<0)?
????????????{?
????????????????printf("%s:command?not?found?.\n",argv[0]);?
????????????????exit(0);?
????????????}?
????????}?
????????if(!bg)?
????????{?
????????????int?status;????????//status?for?waitpid?
????????????if(waitpid(pid,&status,0)<0)?
????????????????printf("waitpid?error");?
????????}?
????????else?
????????????printf("%d?%s",pid,cmdline);?
????}?
????return;?
}?
int?parseline(char?*?buf,char?**?argv)?
{?
????char?*?delimiter;?
????int?argc;?//argv?counter;?
????int?bg;?
????buf[strlen(buf)-1]?=?'?';?
????while(*buf?&&?(*buf=='?'))????//check?the?cmd?
????????buf++;?
????argc?=?0;?
????while((delimiter?=?strchr(buf,'?')))?
????{?
????????argv[argc++]?=?buf;?
????????*delimiter?=?'\0';?
????????buf?=?delimiter?+?1;?
????????while(*buf?&&?(*buf=='?'))????//ignore?blanks?
????????????buf++;?
????}?
????argv[argc]?=?NULL;?
????if(argc==0)?
????????return?1;?
????if((bg=(*argv[argc-1]=='&'))?!=?0)?
????????argv[--argc]?=?NULL;?
????return?bg;?
}?
int?builtin_command(char?**?argv)?
{?
????if(!strcmp(argv[0],"q"))?
????????exit(0);?
????else?if(!strcmp(argv[0],"&"))?
????????return?1;?
????return?0;?
}?
int?main()?
{?
????char?cmdline[MAXLINE];?
????while(1)?
????{?
????????printf("shell>?:");?
????????fgets(cmdline,MAXLINE,stdin);?
????????if(feof(stdin))?
????????????exit(0);?
????????eval(cmdline);?
????}?
????return?1;?
}
?
題外話
題外話:如何在linux中掛載U盤,方便虛擬機和PC機之間的數據傳輸?
首先linux要對u盤等外設做出必要的中斷或者反應
fdisk -l 可以看到相關的信息
如果是fat16的u盤就使用下面的命令,/mnt/usb可能不存在,可以創建。
mount -t msdos /dev/sdc1 /mnt/usb
如果是fat32的盤
mount -t vfat /dev/sdc1 /mnt/usb
如果是ext2格式,就用命令:
mount -t ext2 /dev/sdc1 /mnt/usb
如果無出錯提示,那么掛載成功,可以對u盤內容進行管理(cp,rm等)。
?
?
本文完。
搗亂小子 2012年2月23日
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的简单的外壳(shell)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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