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这是本专栏中进程相关的系统调用的最后一篇，用2个实例演示了以往学习的内容。其一是Mini Shell，仿常用的Bash而做，但对其作了大大简化；其二是一个Daemon程序，可以使读者一窥服务器编程的端倪。
对Linux不是太陌生的读者都应该对Shell有一定的了解，就是这个程序在我们登陆后自动执行，打印出一个$符号，然后等待我们输入命令。Linux下最常用的Shell应用程序是Bash，绝大部分Linux发行版默认安装的都是它。下面我们也来亲手编写一个Shell程序，这个Shell远远不如Bash复杂，但也能满足我们一般的使用，下面，我们就开始。
首先，给这个Shell取一个名字，不妨就叫做Mini Shell。
Linux系统的命令分为内部命令和外部命令两种，内部命令由Shell程序实现，如cd、echo等，Linux的内部命令数量有限，而且绝大部分都很少用到。而每一个Linux外部命令都是一个单独的应用程序，我们非常熟悉的ls、cp等绝大多数命令都是外部命令，这些命令都以可执行文件的形式存在，绝大部分放在目录/bin和/sbin中。这样一来，我们编程的难度就可以大大下降了，我们只需要实现很有限的内部命令，对于其它的输入，统统当作应用程序来执行即可。
为了简单明了起见，Mini Shell只实现了2个内部命令：
1、cd 用于切换目录，和我们熟悉的命令cd类似，除了没有那么多的附加功能。
2、quit 用于退出Mini Shell。
下面是程序清单：
/* mshell.c */
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
void do_cd(char *argv[]);
void execute_new(char *argv[]);
main()
{
char *cmd=(void *)malloc(256*sizeof(char));
char *cmd_arg[10];
int cmdlen,i,j,tag;
do{
/* 初始化cmd */
for(i=0;i<255;i++) cmd[i]=‘\0‘;
printf("-=Mini Shell=-*| ");
fgets(cmd,256,stdin);
cmdlen=strlen(cmd);
cmdlen--;
cmd[cmdlen]=‘\0‘;
/* 把命令行分解为指针数组cmd_arg */
for(i=0;i<10;i++) cmd_arg[i]=NULL;
i=0; j=0; tag=0;
while(i<cmdlen && j<10){
if(cmd[i]==‘ ‘){
cmd[i]=‘\0‘;
tag=0;
}else{
if(tag==0)
cmd_arg[j++]=cmd+i;
tag=1;
}
i++;
}
/* 如果参数超过10个，就打印错误，并忽略当前输入 */
if(j>=10 && i<cmdlen){
printf("TOO MANY ARGUMENTS\n");
continue;
}
/* 命令quit：退出Mini Shell */
if(strcmp(cmd_arg[0],"quit")==0)
break;
/* 命令cd */
if(strcmp(cmd_arg[0],"cd")==0){
do_cd(cmd_arg);
continue;
}
/* 外部命令或应用程序 */
execute_new(cmd_arg);
}while(1);
}
/* 实现cd的功能 */
void do_cd(char *argv[])
{
if(argv[1]!=NULL){
if(chdir(argv[1])<0)
switch(errno){
case ENOENT:
printf("DIRECTORY NOT FOUND\n");
break;
case ENOTDIR:
printf("NOT A DIRECTORY NAME\n");
break;
case EACCES:
printf("YOU DO NOT HAVE RIGHT TO ACCESS\n");
break;
default:
printf("SOME ERROR HAPPENED IN CHDIR\n");
}
}
}
/* 执行外部命令或应用程序 */
void execute_new(char *argv[])
{
pid_t pid;
pid=fork();
if(pid<0){
printf("SOME ERROR HAPPENED IN FORK\n");
exit(2);
}else if(pid==0){
if(execvp(argv[0],argv)<0)
switch(errno){
case ENOENT:
printf("COMMAND OR FILENAME NOT FOUND\n");
break;
case EACCES:
printf("YOU DO NOT HAVE RIGHT TO ACCESS\n");
break;
default:
printf("SOME ERROR HAPPENED IN EXEC\n");
}
exit(3);
}else
wait(NULL);
}
这个程序稍稍有点长，我们来对它作一下详细的解释：
函数main：
14行：定义字符串cmd，用于接收用户输入的命令行。
15行：定义指针数组cmd_arg，它的形式和作用都与我们熟悉的char *argv[]一样。
从以上2个定义可以看出Mini Shell对命令输入的2个限制：首先，用户输入的命令行必须在255个字符之内（除去字符串结束标志‘\0‘）；其次，命令行的参数个数不得超过10个（包括命令本身在内）。
18行：进入一个do-while循环，这个循环是本程序的主体部分，基本思想是"等待输入命令--处理已输入命令--等待输入命令"。
22行：打印输入提示信息。在Mini Shell中，你可以随意定自己喜欢的命令输入提示信息，本程序中使用了"-=Mini Shell=-*| "，是不是有点像一个CS高手？如果不喜欢，你可以用任意的字符替换它。
23行：接收用户输入。
25-27行：fgets接受输入时，会将输入字符串时末尾的换行符（"\n"）一起接受，这是我们不需要的，所以要把它去掉。本程序中简单的用字符串结束标志‘\0‘覆盖了字符串cmd的最后一个字符来实现这个目的。
30行：初始化指针数组cmd_arg。
32-42行：对输入进行分析，将cmd中参数间的空格用‘\0‘填充，并把各参数的起始地址分别赋与cmd_arg数组。这样就把cmd分解成了cmd_arg，但分解后的各命令参数仍然使用着cmd的内存空间，所以在命令执行结束前不宜对cmd另外赋值。
45行：如果还未分析到输入字符串的末尾（i<cmdlen），而分析出的参数已经达到或超过了10个（j>=10），就认为输入的命令行超出了10个参数的限制，打印错误并重新接收命令。
51-52行：内部命令quit：字符串cmd_arg[0]就是命令本身，如果命令是quit，则退出循环，也就等于退出该程序。
55-58行：内部命令cd：调用函数do_cd()完成cd命令的动作。
61行：对于其它的外部命令和应用程序，调用函数execute_new()执行。
函数do_cd：
68行：仅仅考虑紧跟在命令后面的参数argv[1]，而不再考虑其它的参数。如果这个参数存在，就把它作为要转换的目录。
69行：调用系统调用chdir切换当前目录，参见附录1。
70-82行：对chdir可能出现的错误进行处理。
函数execute_new：
92行：调用系统调用fork产生新的子进程。
93行：如果返回负值，说明fork调用出现错误。
96行：如果返回0，说明当前进程是子进程。
97行：调用execvp执行新的应用程序，并检测调用是否出错（返回负值）。这里使用execvp的原因是它可以自动在各默认目录里寻找目标应用程序的位置，而不必我们自己编程实现。
98-107行：对execvp可能出现的错误进程处理。
108行：如果execvp的执行出现错误，子进程在这里终止。表面上看起来，这个exit是接着97行的错误判断的下一行语句，而非if语句的一部分，似乎无论调用execvp成功与否都会接着执行exit。但事实上，如果execvp调用成功的话，这个进程将会被新的程序代码填充，因而根本不可能执行到这一行。反之，如果执行到了这一行，说明前面的execvp调用一定出现了错误。这样的效果和exit被包含在if语句中的效果是完全一样的。
109行：如果fork返回其它值，说明当前进程是父进程。
110行：调用系统调用wait。wait在这里有两个作用：
关于Mini Shell的编译和运行，这里就不再敷述了，有兴趣的读者可以自行动手实验，或者对这个程序进行改进，使之更接近甚至超过我们正使用的Bash。
这又是一个有趣的概念，daemon在英语中是"精灵"的意思，就像我们经常在迪斯尼动画里见到的那些，有些会飞，有些不会，经常围着动画片的主人公转来转去，啰里啰唆地提一些忠告，时不时倒霉地撞在柱子上，有时候还会想出一些小小的花招，把主人公从敌人手中救出来，正因如此，daemon有时也被译作"守护神"。所以，daemon进程在国内也有两种译法，有些人译作"精灵进程"，有些人译作"守护进程"，这两种称呼的出现频率都很高。
与真正的daemon相似，daemon进程也习惯于把自己隐藏在人们的视线之外，默默为系统做出贡献，有时人们也把它们称作"后台服务进程"。daemon进程的寿命很长，一般来说，从它们一被执行开始，直到整个系统关闭，它们才会退出。几乎所有的服务器程序，包括我们熟知的Apache和wu-FTP，都用daemon进程的形式实现。很多Linux下常见的命令如inetd和ftpd，末尾的字母d就是指daemon。
为什么一定要使用daemon进程呢？Linux中每一个系统与用户进行交流的界面称为终端（terminal），每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端（Controlling terminal），当控制终端被关闭时，相应的进程都会被自动关闭。关于这点，读者可以用X-Window中的XTerm试验一下，（每一个XTerm就是一个打开的终端，）我们可以通过键入命令启动应用程序，比如：
$netscape
然后我们关闭XTerm窗口，刚刚启动的netscape窗口也会随之一同突然蒸发。但是daemon进程却能够突破这种限制，即使对应的终端关闭，它也能在系统中长久地存在下去，如果我们想让某个进程长命百岁，不因为用户或终端或其他的变化而受到影响，就必须把这个进程变成一个daemon进程。
如果想把自己的进程变成daemon进程，我们必须严格按照以下步骤进行：
下面，就然我们亲眼看一个daemon进程的诞生：
/* daemon.c */
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#define MAXFILE 65535
main()
{
pid_t pid;
int i;
pid=fork();
if(pid<0){
printf("error in fork\n");
exit(1);
}else if(pid>0)
/* 父进程退出 */
exit(0);
/* 调用setsid */
setsid();
/* 切换当前目录 */
chdir("/");
/* 设置文件权限掩码 */
umask(0);
/* 关闭所有可能打开的不需要的文件 */
for(i=0;i<MAXFILE;i++)
close(i);
/*
到现在为止，进程已经成为一个完全的daemon进程，
你可以在这里添加任何你要daemon做的事情，如：
*/
for(;;)
sleep(10);
}
编译和运行的任务就交给读者们自己完成。daemon进程不像其他进程一样有很抢眼的运行结果，基本上它只是毫不声张地做自己的事。你不可能看到任何东西，但可以用"ps -ajx"命令观察一下你的daemon进程的状态和一些参数。
#include <unistd.h> int chdir(const char *path);
chdir的作用是改变当前工作目录。进程的当前工作目录一般是应用程序启动时的目录，一旦进程开始运行后，当前工作目录就会保持不变，除非调用chdir。chdir只有1个字符串参数，就是要转去的路径。例如：
chdir("/");
进程的当前路径就会变为根目录。
#include <unistd.h>
pid_t setsid(void);
一个会话（session）开始于用户登陆，终止于用户退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话，除非进程调用setsid系统调用。
系统调用setsid不带任何参数，调用之后，调用进程就会成立一个新的会话，并自任该会话的组长。
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> mode_t umask(mode_t mask);
系统调用umask可以设定一个文件权限掩码，用户可以用它来屏蔽某些权限，以防止误操作导致给予某些用户过高的权限。
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原文地址：http://www.cnblogs.com/yiyide266/p/5538116.html
