c - 在 Linux shell 中实现流水线

Question

我正在尝试在 Linux 中开发一个 shell 作为操作系统项目。其中一个要求是支持管道(其中调用类似 ls -l|less 的命令将第一个命令的输出传递到第二个命令)。我正在尝试使用 C pipeline() 和 dup2() 命令，但重定向似乎没有发生(更少提示它没有收到文件名)。你能找出我哪里出了问题/我该如何解决这个问题吗？

编辑:我认为我需要在某个地方使用 freopen 或 fdopen，因为我没有使用 read() 或 write()...这是正确的吗？

(我从做过这个项目的其他人那里听说，使用 freopen() 是解决这个问题的另一种方法；如果您认为这更好，那么也将不胜感激。) p>

这是我的execute_external() 函数，它执行shell 中未内置的所有命令。管道中的各种命令(例如[ls -l]和[less])存储在commands[]数组中。

 void execute_external()
{        
    int numCommands = 1;
    char **commands;
    commands = malloc(sizeof(char *));

    if(strstr(raw_command, "|") != NULL)        
    {
        numCommands = separate_pipeline_commands(commands);
    }
    else
    {
        commands[0] = malloc(strlen(raw_command) * sizeof(char));
        commands[0] = raw_command;
    }

    int i;
    int pipefd[2];
    for (i = 0; i < numCommands; i++)
    {
        char **parameters_array = malloc(strlen(commands[i]) * sizeof(char *));
        int num_params;
        num_params = str_to_str_array(commands[i], parameters_array);

        if (numCommands > 1 && i > 0 && i != numCommands - 1)
        {
            if (pipe(pipefd) == -1)
            {
                printf("Could not open a pipe.");
            }
        }

        pid_t pid = fork();


        pmesg(2, "Process forked. ID = %i. \n", pid);
        int status;
        if (fork < 0)
        {
            fprintf(to_write_to, "Could not fork a process to complete the external command.\n");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if (pid == 0) // This is the child process
        {
            if (numCommands > 1) { close(pipefd[1]); } // close the unused write end of the pipe
                           if (i == 0) // we may be pipelining and this is the first process
            {
                dup2(1, pipefd[1]); // set the source descriptor (for the next iteration of the loop) to this proc's stdout
            }
            if (i !=0 && (i != numCommands-1)) // we are pipelining and this is not the first or last process
            {
                dup2(pipefd[0], 0); // set the stdin of this process to the source of the previous process
            }
            if (execvp(parameters_array[0], parameters_array) < 0)
            {
                fprintf(to_write_to, "Could not execute the external command. errno: %i.\n", errno);
                exit(EXIT_FAILURE);
            }
            else    { pmesg(2, "Executed the child process.\n");}
        }
        else
        {
            if (numCommands > 1) { close(pipefd[0]); } // close the unused read end of the pipe
            if (backgrounding == 0) { while(wait(&status) != pid); }// Wait for the child to finish executing
        } 
        free(parameters_array);
    }
free(commands);
    }

Answer 1

您的代码中似乎存在一些错误。

首先，你所有的 dup2 都只在子进程中。为了连接管道，您需要将父级的 stdout dup2 到管道的写入端 pipelinefd[1] 。然后你将读取端连接到标准输入。

而且看起来你的 dup2 中的一个是向后的，dup2 fildes 被复制到 fildes2。因此，当您重新分配标准输入时，您需要 dup2(in, 0)，对于标准输出，您需要 dup2(out, 1)。

因此，一段精简的管道代码将如下所示:

 int pipefd[2];
 pipe(pipefd);

 pid_t pid = fork();

 if (pid == 0) //The child
 {
      dup2(pipefd[0], 0);
 }
 else
 {
      dup2(pipefd[1], 1);
 }