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深入理解Linux进程控制(从零实现一个简易Shell)

深入理解Linux进程控制(从零实现一个简易Shell)

本文适合Linux初学者,将带你了解进程控制的核心概念,并动手实现一个简易的Shell。通过学习,你不仅能掌握Linux编程的基础,还能深入理解操作系统的Shell实现原理。

什么是进程?

进程是程序的一次执行过程。在Linux中,每个进程都有唯一的PID。我们可以通过系统调用创建、控制进程。

进程控制:fork, exec, wait

fork/exec是Linux中创建新进程的经典组合。fork()复制当前进程,产生子进程;exec()替换进程的映像,执行新程序;wait()让父进程等待子进程结束。

    pid_t pid = fork();if (pid == 0) {    // 子进程    execlp("/bin/ls", "ls", NULL);} else {    wait(NULL); // 等待子进程}  

这段代码演示了如何创建子进程并执行ls命令。

Shell的工作原理

Shell是一个命令解释器,它循环执行:读取用户输入、解析命令、查找可执行文件、创建子进程执行、等待结束。这就是简易Shell的核心逻辑。

深入理解Linux进程控制(从零实现一个简易Shell) 进程控制 Shell实现 Linux编程 fork/exec 第1张

实现一个简易Shell

下面我们用C语言实现一个最简单的Shell,支持外部命令执行。

    #include #include #include #include #include int main() {    char cmd[100];    while (1) {        printf("mysh$ ");        fgets(cmd, sizeof(cmd), stdin);        cmd[strcspn(cmd, "")] = 0; // 去掉换行        if (strcmp(cmd, "exit") == 0) break;        pid_t pid = fork();        if (pid == 0) {            execlp(cmd, cmd, NULL);            perror("exec");            exit(1);        } else {            wait(NULL);        }    }    return 0;}  

这个简易Shell可以执行诸如lsdate等命令。当然,它没有处理参数和路径,但已经展示了Shell实现的核心:fork/exec模式。

总结

通过本文,你学习了进程控制的基本系统调用,并了解了如何用它们实现一个简易Shell。这是Linux编程的重要基础。希望你能动手实践,扩展这个Shell,加入更多功能如参数解析、内置命令等。

关键词:进程控制、Shell实现、Linux编程、fork/exec