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簡明 Shell 原理與實作

Shell 介紹

不管使用本地端 Unix、Windows 或是連線到伺服器,我們都會打開終端機(Terminal),而連線等入進去的起使畫面會是 Shell,然後開發者可以輸入指令來跑程式。某方面來說,當我們在講「使用終端機」就等同「使用 Shell」,即便他們原本代表意思其實不一樣。關於 Shell 的詳細介紹可以參考「C Sehll」英文維基。

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Example of Signals by `sigaction` in Unix

Unix 中 processes 之間溝通有很多種,本篇介紹 signal 的簡易使用。可以先閱讀 Beej 的介紹。顧名思義,signal 就是程序發送和接受訊號,例如我們在使用 Shell 的時候,之所以 Ctrl-C 可以中斷程式執行,就是因為 Shell 捕捉到 Ctrl-C 發送的 SIGINT 訊號,知道有一個 interrupt signal,所以將程式中斷。

發送 signal 可以用 sigaction()signal(),不過建議使用 sigaction 因為比較新,詳細差別可以看 Stack Overflow 這篇 「What is the difference between sigaction and signal?」。

如果想觸發 signal,可以用 kill()sigqueue(),差別在於後者僅限 Linux,但後者可以藉由傳送 siginfo 加一些資訊在 signal 中。此外一些 system call 本身也會觸發 signal,例如如果嘗試 send() 到不存在的 socket,就會觸發 SIGPIPE

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Use `mmap` to create shared objects

當我們有很多 processes 時,並想用實現 shared memory 處理共用資料時,就可以使用 shared memory,來實作。建立 shared memory 可以使用 mmap 或是 System V shmget,但根據 Stack Overflow 「How to use shared memory with Linux in C」回答,shmget 已經有點過時,mmap 則比較新和彈性。

Shared memory 讓我們可以建立一塊共用的記憶體空間,mmap 會回傳一塊記憶體空間的指標,型別是 void *,如果我們想要放資料進去,可以用 memcpy 將物件、字串或任何東西拷貝進去。我們也可以直接將 void * 轉型成物件指標,這樣就建立 shared object,不同 process 可以直接對 process 存取物件。

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