20135203齐岳 信息安全系统设计基础第十二周实践总结
进程和程序：编写命令解释器sh
一个程序如何运行另一个程序
程序调用execvp：比如，为了运行ls -la，一个程序调用execvp("ls"+arglist)。arglist是命令行的字符串数组，数组的第一个元素为程序名称，最后一个元素必须是null。
exec1.c编译并运行程序结果如下：
可以看到源代码中第二个printf语句消失了，原因是调用execvp函数时，内核将新程序载入到当前进程，替代当前进程的代码和数据。
exec2与exec1的区别就在于，execvp函数调用的语句变成了
execvp( arglist[0] , arglist );
编译运行结果与exec1.c完全相同，说明arglist数组的第一项为要运行的程序的名称。
exec3.c中给出了一系列的exec函数调用方法，其不同用法如下图所示：
argv数组-exec函数参数列表
将makeargv.c和freemakeargv.c制作成静态库，运行argtest.c结果如下：
envp数组-exec函数环境变量列表
envp变量指向一个以null结尾的指针数组，每个指针指向一个环境变量串，其中每个串都是形如“NAME=VALUE”的名字—值的对应。
evrion.c作用是打印environ数组中的每一项内容（表示什么的路径？）
evrionvar.c调用了getenv函数，在环境数组中搜索字符串“name=value”。如果找到了就返回一个指向value的指针。
带提示符的shell
psh1.c是Unix shell的第一个方案，要求每个字符串单独输入，第一个是程序名，然后依次是程序参数。
代码包括两步，(1)一个字符串，一个字符串构造参数列表argist，最后在数组末尾加上NULL；(2)将arglist[0]和arglist数组传给execvp。
程序正常运行，execvp命令指定的程序代码覆盖了shell程序代码，并在命令结束之后退出，shell就不能再接受新的命令。
为了解决这个问题，程序通过调用fork来复制自己。
调用fork函数之后内核的工作过程：
- 分配新的内存块和内核数据结构
- 复制原来的进程到新的进程
- 向运行进程集添加新的进程
- 将控制返回给两个进程
建立一个新的进程
父进程通过调用fork函数创建一个新的运行子进程。
调用一次，返回两次。一次返回到父进程，一次返回到新创建的子进程。
子进程创建新进程
子进程不是从main函数开始，而是从fork返回的地方开始被创建
分辨父进程和子进程
运行pid_t fork(void)语句，不同的进程fork的返回值是不同的，子进程返回0，父进程返回子进程的pid，出错则返回-1。
父进程如何等待子进程的退出
进程通过调用wait函数等待子进程的退出。wait首先暂停调用它的进程直到子进程结束，然后wait取得子进程结束时传给exit的值。
waitdemo1.c显示了子进程调用exit触发wait返回父进程的过程。
体现了wait的两个重要特征：
- wait阻塞调用它的程序直到子进程结束
- wait返回结束进程的PID
waitdemo2.c显示了wait函数告诉父进程子进程是如和结束的，通过传递给wait的参数。父进程调用wait时传一个整型变量地址给函数，内核将子进程的退出状态保存在这个变量之中。
实现一个基本的shell：psh2
I/O重定向和管道编程
shell重定向I/O
通过使用输出重定向标识，命令cmd>filename告诉shell将文件描述符1定位到文件，则shell就将文件描述符与指定的文件连接起来。
程序则不断地将数据写入到文件描述符1中，而不会意识到数据的目的地已经改变了。
listargs.c表明了程序会忽略命令行中的重定向符号。
如何将stdin定向到文件
方法一：close then open
调用close（0）将标准输入与终端设备的连接挂断，然后使用open（filename，O_RDONLY）打开一个想连接到stdin上的文件。
方法二：open..close..dup..close
调用dup(fd)将文件描述符fd做一个复制，此次复制使用最低可用文件描述符号，因此获得文件描述符0将磁盘文件与文件描述符0连接在一起。
whotofile&结果
创建管道
调用pipe来创建管道并将其两端连接到两个文件描述符，array[0]为读数据端的文件描述符，而array[1]则为写数据端的文件描述符，内部则隐藏在内核中，进程只能看到两个文件描述符。
pipedemo.c展示了如何创建管道并使用管道来向自己发送数据。
pipedimo2.c说明了如何将pipe和fork结合起来，创建一对通过管道来通信的进程。
信号处理的例子
捕捉信号
按下Ctrl-C之后
忽略信号
为处理信号做准备
遇到的问题
1.evrion数组返回的路径是什么的路径？
2.stdinredir1编译有警告，运行无结果
参考资料
《[Unix-Linux编程实践教程].Understanding.UNIX_LINUX.Programming》
《深入理解计算机系统》