cish 开发构想

不点

总结一下，这段时间面向 C 语言命令行解释器，算是完整实现了 IO 重定向以及管道。IO 重定向函数有三个：fin，fout，ferr。管道函数有两个：pad，pen。

接下来还需要实现面向 shell 解释器的 IO 重定向和管道。初步设想，最好是能够利用前面的fin，fout，ferr，pad，pen 等成果，来减轻工作量。

不点

前些天实现的管道，其各个成员函数是先后独立运行的，因为使用了 clone 函数的 CLONE_VFORK 控制标志。

按先后顺序运行各个管道成员，后一个成员需要等待前一个成员运行结束之后才能开始运行——这样的管道还不是一个真正的管道。于是，昨天我去掉 CLONE_VFORK 标志。然而，去掉之后，管道代码崩溃了。排错排得头痛。通过插入大量调试代码定位出错地点，问题逐渐明朗起来。原来我不知不觉已经进入 “线程” 编程的领地。不同的线程共用了很多变量，这些变量不知什么时候就会被另一个线程修改，这就带来问题了。我原先从来都没有考虑线程互相影响的问题。因此，需要查漏补缺，找到那些受影响的代码并加以完善。

不点

clone 函数功能是很强大。然而 clone 函数需要为子进程分配一个堆栈空间（child stack）。困难不在于如何确定需要多大的空间，而在于究竟应该在何时释放掉这个空间。尽量分配稍大的空间，满足大多数情况即可。我为子进程分配 1M 的堆栈空间。如果子进程自己需要占据超大的空间，那么，子进程自己应该重新分配堆栈空间，并切换到新的堆栈。所以，堆栈大小的问题，倒不算是问题。然而，何时释放堆栈空间？子进程自己能够释放它吗？

提出这样一个问题：父进程在用 clone 启动了子进程之后立即崩溃了。此时子进程还活着。注意，子进程的堆栈是由父进程分配的，也就是说，它存在于父进程的内存空间里面。现在父进程不存在了，那么，子进程还能正常运行吗？

clone 的 man page 并未讲到何时释放堆栈空间的问题。有些问题，google 上也找不到解答。

不点

一去掉 CLONE_VFORK 就导致 cish 崩溃的问题，已经解决。正如先前的分析，问题确实是因不同的线程分别写入某些敏感的共有变量造成的。解决的办法是，让这些敏感的共有变量成为局部变量，或者把它们放在函数的参数表中进行传递，这就避免了互相影响。

在下面的测试中，管道的第一个成员每隔 5 秒打印出 See i=<序号>（从 0 到 9）。管道的第二个成员就是 cat 命令。运行结果，不是像以前那样（错误地）先等待 50 秒，然后一次性打印出 10 行；而是立即开始打印，每隔 5 秒打印一次。这说明管道两边已经是都在运行了，而不是先运行左边的成员函数（即第一个成员函数），等待它彻底结束后才运行右边的成员函数（即第二个成员函数）。

1. user@ttyd:~$ cish
   
2. [cling]$ pad([]{for (int i=0;i<10;i++){printf("See i=%d\n",i);sleep(5);}})
   
3. (int) 0, 0, 0x00000000, 0
   
4. [cling]% pen([]{shellInterpreter("cat");})
   
5. See i=0
   
6. See i=1
   
7. See i=2
   
8. See i=3
   
9. See i=4
   
10. See i=5
    
11. See i=6
    
12. See i=7
    
13. See i=8
    
14. See i=9
    
15. (int) 0, 0, 0x00000000, 0
    
16. [cling]% exit
    
17. user@ttyd:~$

复制代码

再看一例。在下面的测试中，管道中的两个成员各自休息 15 秒，什么也不做。运行结果，不是像以前那样（错误地）等待 30 秒才结束，而是（正确地）等待 15 秒就结束了。这说明管道两边是并行运行的，而不是先运行左边的成员函数（即第一个成员函数），等待它彻底结束后才运行右边的成员函数（即第二个成员函数）。

1. user@ttyd:~$ cish
   
2. [cling]$ pad([]{sleep(15);})
   
3. (int) 0, 0, 0x00000000, 0
   
4. [cling]% pen([]{sleep(15);})
   
5. (int) 0, 0, 0x00000000, 0
   
6. [cling]% exit
   
7. user@ttyd:~$

复制代码

不点

前面谈到 bash 重定向语法 2>&1（把标准错误重定向到标准输出）。然而，bash 没有同时把标准输出和标准错误进行交换的语法。要想达到这个目的，需要这样： 3>&1  1>&2  2>&3 ，这里使用了一个额外的文件号 3。然而在 cish 中是不行的。为什么呢？因为 cish 的重定向操作，是在当前进程中——文件号 3 可能早被使用了。任何一个文件号都不能随便拿来当成临时文件号来用（因为它就像 3 那样可能早已被使用了）。

权衡了好多天，觉得不太容易做。目前感觉貌似应该添加一个新的语法，就像这样：1<>2 或 2<>1，意思是交换两个文件号。这样做的好处是，不需要借用（因而也不会污染）中间文件号 3 了。