管道在 C 中的实现

Question

我刚刚完成了我的 shell 解释器，但我认为我的管道实现是错误的。

它正在工作，像ls | cat -e工作这样的基本东西，但segmentation fault如果文件描述符超过 60 ko，我害怕可能性。当我做一个超过 60 ko 的文件的 cat 时，我也发现了一个无限循环。例如，如果 do a cat foo | cat -efoo 是一个长文件，则会发生无限循环。

或其他示例，当我执行cat /dev/urandom | cat -e此操作时不会向我显示任何显示，因此它首先执行cat /dev/urandom，然后执行cat -e.

这是我的代码：

int son(int *fd_in, int p[2], t_list *cmd, char **env)
{
    (void)env;
    dup2(*fd_in, 0);
    if (cmd->act != ENDACT && cmd->act != LEFT && cmd->act != DLEFT)
        dup2(p[1], 1);
    close(p[0]);
    execve(cmd->av[0], cmd->av, NULL);
    return (-1);
}

t_list *execute_pipe(t_list *cmd, int *fd_in)
{
    int           p[2];
    pid_t         pid;

    *fd_in = 0;
    while (cmd->act != -1)
    {
        pipe(p);
        if ((pid = fork()) == -1)
            return (NULL);
        else if (pid == 0)
            son(fd_in, p, cmd, NULL);
        else
        {
            wait(NULL);
            close(p[1]);
            *fd_in = p[0];
            if (cmd->act != PIPE)
                return (cmd);
            cmd = cmd->next;
        }
    }
    return (cmd);
}

Answer 1

shell 管道的部分想法是所涉及的进程并发运行（或可能会运行）。您提供的代码通过wait()在启动下一个子进程之前对每个子进程进行 ing 来主动防止这种情况发生。除其他事项外，这会冒着在准备好耗尽它之前填充（操作系统级）管道缓冲区的风险。这将陷入僵局，或者，如果幸运的话，会产生错误。

在较高级别，该过程应如下所示：

1. [shell]让C最初是管道第一段的命令，并设置fd0为STDIN_FILENO
2. [贝壳]准备一个输出文件描述符：
   1. 如果有任何后续命令，创建一个pipe()，并设置fd1为该管道的写端；
   2. 否则，设置fd1为STDOUT_FILENO
3. [shell] fork()在其中运行 command 的子项C。在里面：
   1. [child] iffd0与STDIN_FILENOthen不同dup2() fd0on STDIN_FILENOand closefd0
   2. [child] iffd1与STDOUT_FILENOthen不同dup2() fd1on STDOUT_FILENOand closefd1
   3. [子] exec 命令C
4. [shell]如果fd0不同于STDIN_FILENO则关闭fd0
5. [shell] iffd1不同于STDOUT_FILENO则关闭fd1
6. [贝壳]如果管道中有更多命令，则
   1. 放 C为下一个命令
   2. 放 fd0为上面步骤（2）中管道的读取端
   3. 转到第 2 步（准备输出文件描述符）
7. [shell]（此时管道中的所有进程都已启动。） wait()或waitpid()所有子进程

请注意，对于包含任意正数命令（包括 1）的管道，这同样适用。