什么是shell

       Linux系统的shell作为操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。它是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。
       shell是用户和Linux内核之间的接口程序，如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕内核的外层。        当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。

       shell是一个命令语言解释器，它拥有自己内建的shell命令集，shell也能被系统中其他应用程序所调用。用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。 

       当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序。正是shell进程提供了命令行提示符。作为默认值（TurboLinux系统默认的shell是BASH），对普通用户用“$”作提示符，对超级用户（root）用“#”作提示符。

       一旦出现了shell提示符，就可以键入命令名称及命令所需要的参数。shell将执行这些命令。如果一条命令花费了很长的时间来运行，或者在屏幕上产生了大量的输出，可以从键盘上按ctrl+c发出中断信号来中断它（在正常结束之前，中止它的执行）。

       当用户准备结束登录对话进程时，可以键入logout命令、exit命令或文件结束符（EOF）（按ctrl+d实现），结束登录。

 

实现简单的shell

 

★fork函数

      一个现有进程可以调用fork函数创建一个新进程。由fork创建的新进程被称为子进程(child process)。fork函数被调用一次但返回两次。两次返回的唯一区别是子进程中返回0值而父进程中返回子进程ID。

     子进程是父进程的副本，它将获得父进程数据空间、堆、栈等资源的副本。注意，子进程持有的是上述存储空的"副本"，这意味着父子进程间不共享这些存储空间。

     UNIX将复制父进程的地址空间内容给子进程，因此，子进程有了独立的地址空间。在不同的UNIX (Like)系统下，我们无法确定fork之后是子进程先运行还是父进程先运行，这依赖于系统的实现。所以在移植代码的时候我们不应该对此作出任何的假设。

      使用方法：

   

★waitpid函数

      如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则参数 status 可以设成 NULL。参数 pid 为欲等待的子进程识别码,其他数值意义如下：

      pid<-1 等待进程组识别码为 pid 绝对值的任何子进程。

      pid=-1 等待任何子进程,相当于 wait()。

      pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。

      pid>0 等待任何子进程识别码为 pid 的子进程。

     参数options提供了一些额外的选项来控制waitpid，参数 option 可以为 0 或可以用"|"运算符把它们连接起来使用，比如:ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);

     WNOHANG 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID。

     WIFEXITED(status)如果若为正常结束子进程返回的状态，则为真;对于这种情况可执行WEXITSTATUS(status)，取子进程传给exit或_eixt的低8位。

     WEXITSTATUS(status)取得子进程 exit()返回的结束代码,一般会先用 WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。

     如果执行成功则返回子进程识别码(PID) ,如果有错误发生则返回返回值-1。

 

★以exec开头的函数

    #include <unistd.h> 

    extern char **environ;

int execl(const char *path, const char *arg, ...);

int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

int execle(const char *path, const char *arg, ..., char *const envp[]);

int execv(const char *path, char *const argv[]);

int execvp(const char *file, char *const argv[]);

int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);

其中只有execve是真正意义上的系统调用，其它都是在此基础上经过包装的库函数。

execvp()会从PATH 环境变量所指的目录中查找符合参数file 的文件名，找到后便执行该文件，然后将第二个参数argv传给该欲执行的文件。如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1，失败原因存于errno中。