本身动手实现一个Unix Shell

这个实验经过实现一个支持做业控制的Unix Shell，让咱们对进程控制和信号控制更加熟悉。课程Lab已经帮助咱们搭建起了Shell的总体框架，并实现了与本次实验不太相关的代码，核心部分须要咱们本身完成。

总体框架

Shell从标准输入（stdin）读取用户输入的命令，而后解析命令，Shell支持两种类型的命令：若是用户输入的是的内置命令（如quit、jobs等），那么直接执行该命令；若是用户输入的是某个可执行文件的路径，那么经过fork一个子进程，在子进程中加载并执行命令。Shell把每次用户输入的命令抽象为一个job，一个job能够包含多个进程（例如管道）。每一个job有两种运行方式，若是用户输入的命令以'&'结尾，那么job将会在后台（background）运行，不然，job运行在前台（foreground）。在任意时刻，只容许存在0或1个前台job，可是能够有0或多个后台job运行。最后，为了支持用户可以向Shell发送信号，咱们还须要实现3个信号处理程序，分别处理信号SIGCHLD、SIGINT和SIGTSTP。

须要注意的地方

• 默认的，一个子进程和它的父进程同属于一个进程组，而Unix系统提供的大量向进程发送信号的机制，都是基于进程组这个概念的。当咱们输入Ctrl + C，内核会发送一个SIGINT信号到前台进程组的每一个进程，相似的，输入Ctrl + Z会致使内核发送一个SIGTSTP信号给前台进程组中的每一个进程。这儿的“前台进程组”指的是Shell进程所属的进程组。实验中，咱们并不指望信号直接做用于Shell进程自己（不然Shell收到SIGINT信号就终止了），而是须要让Shell将信号转发给Shell前台做业中的子进程及其所属进程组中的全部进程。因此，咱们不能让子进程和Shell进程同属一个进程组。具体作法是经过使用setpgid函数来改变子进程的进程组，当调用setpgid(0, 0)时，内核会建立一个新的进程组，其进程组ID是调用者进程的PID，而且会把调用者进程加入到这个进程组中。
• 当Shell收到信号时，具体的工做须要信号处理函数来完成。例如收到SIGINT信号，那么信号处理函数会把该信号发往前台job中的进程及其所属进程组中的全部进程。实验中，咱们是经过kill(pid_t pid, int sig)来发送信号，注意到咱们并不单单是向PID = pid的进程发送信号，kill函数帮助咱们实现了这一点：若是pid小于0，kill发送信号sig给进程组|pid|（pid的绝对值）中的每一个进程。咱们能够意识到，上一点须要注意的地方正是为这一点作铺垫的。
• 父进程（Shell）fork了一个子进程后，父进程须要将这个进程做为一个job添加到job队列中去（addjob），当子进程终止时，内核会发送一个SIGCHLD信号给父进程，而后在相应的信号处理程序中，把终止的子进程对应的job从job队列中删除（deletejob）。考虑一种状况：当父进程fork了一个子进程以后，子进程先于父进程得到调度，而且在父进程执行addjob前，子进程就已经终止了，并发送了SIGCHLD信号给父进程。此时，在信号处理程序中deletejob不会作任何操做，由于此时父进程尚未把job加入到job队列中。出现这个问题的根本缘由是在addjob以前调用了deletejob。解决这个问题的方法是：在父进程fork子进程以前，将SIGCHLD信号阻塞，当完成addjob以后，才解除对SIGCHLD信号的阻塞，这样就能保证在子进程被添加到job队列以后再回收该子进程。注意，子进程继承了它们父进程的被阻塞信号集合，因此咱们必须在调用execve以前，解除子进程中阻塞的SIGCHLD信号。

代码

Shell Lab的代码在这里。