关于在我的虚拟 shell 中使用 fork() 的后台进程和子进程

Question

我正在尝试用 C 创建一个简单的 shell 程序。我需要它做的是向用户提供一个提示，让他们可以运行其他本地程序。我可以使用 fork() 来很好地完成这一部分，其中父进程 wait() 在子进程上，而子进程 execvp() 是程序。

但是，如果“&”字符附加到用户命令的末尾，我需要他们的程序在后台运行，这意味着我需要父进程不等待子进程，而是立即将提示返回给用户，同时允许后台进程继续运行，但不允许其在屏幕上显示任何内容。我只是想能够通过 ps 命令检查它是否仍然存在。

我尝试理解使用 fork() 创建子进程背后的想法，然后再次让子进程 fork() 创建孙子进程，然后立即 exit() 子进程。即，孤儿孙子。据说这允许父级仍然等待子级，但是由于子级几乎立即结束，所以好像它根本不等待？有什么关于僵尸疯狂的事吗？我不知道。我遇到的几个网站似乎都推荐将此作为在后台运行进程的方法。

但是，当我尝试这样做时，程序流程中发生了一些疯狂的事情，“后台”进程继续在屏幕上显示输入，我真的不知道从这里该去哪里。

这是我对代码的实现，我确信这是完全错误的。我只是想知道这整个孙子的事情是否是我需要采取的路线，如果是这样，我的代码有什么问题吗？

36 int main(int argc, char *argv[])
37 {
38     char buffer[512];
39     char *args[16];
40     int background;
41     int *status;
42     size_t arg_ct;
43     pid_t pid;
44 
45     while(1)
46     {
47         printf("> ");
48         fgets(buffer, 512, stdin);
49         parse_args(buffer, args, 16, &arg_ct);
50 
51         if (arg_ct == 0) continue;
52 
53         if (!strcmp(args[0], "exit"))
54         {
55             exit(0);
56         }
57 
58         pid = fork();  //here I fork and create a child process
61 
62         if (pid && !background)  //i.e. if it's the parent process and don't need to run in the background (this is the part that seems to work)
63         {
64             printf("Waiting on child (%d).\n", pid);
65             pid = wait(status);
66             printf("Child (%d) finished.\n", pid);
67         }
68         else
69         {
70             if (background && pid == 0) { //if it's a child process and i need to run the command in background
71                
72                 pid = fork(); //fork child and create a grandchild
73                 if (pid) exit(0); //exit child and orphan grandchild
74                 
75                 execvp(args[0], args); //orphan execs the command then exits
76                 exit(1);
77 
78             } else exit(0);
79         }
80     }
81     return 0;
82 }

P.S. 需要明确的是，我需要在后台运行的进程不再发出声音，即使它有一个无限循环的打印语句或其他东西。我只是想确保它仍然通过 ps -a 或其他方式在后台运行。

抱歉，我的解释令人困惑，我只是不知道如何更好地解释它。

提前致谢

P.P.S我将实现它，以便每个后续命令都将确定“背景”的布尔值，抱歉造成混乱

Answer 1

您不想在 shell 中使用 double-

fork()

方法 - 这是为了编写专门想要逃避运行它们的 shell 监督的守护进程。

相反，在现有 shell 中复制

&

行为的方法是调用

fork()

，然后在子进程中调用

setpgid(0, 0);

将子进程放入新的 进程组。父级只是继续（也许在打印子级的

PID

之后） - 它不会调用

wait()

。

每个终端只能有一个前台进程组，即当前允许向终端发送输出的进程组。这将仍然是您的 shell 所属的进程组，因此您的 shell 将保留在前台。

如果后台进程组尝试从终端读取数据，则会向其发送信号来停止它。仍然允许输出到终端 - 这是正常的（在常规 shell 中尝试

ls &

）。要在 shell 中实现

fg

命令，您将需要

tcsetpgrp()

函数来更改前台进程组。

您还需要定期使用

waitpid()

选项调用

WNOHANG

- 例如，在显示 shell 提示符之前立即调用。这将允许您检测后台进程何时退出或停止（或者，您可以处理

SIGCHLD

信号）。

Answer 2

尝试 dup2 将 stdout 重定向到 /dev/null。