Job Control

• 写作时间：2026-03-23
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前置理论：进程组与会话

本课目标：为 zish 实现进程组管理和 job control，支持前台/后台切换。

验收标准

• 每条管道命令创建独立的进程组
• tcsetpgrp 正确切换前台进程组
• Ctrl+Z 暂停前台 job
• fg / bg / jobs 内建命令正常工作
• 后台命令 & 正常工作
• Shell 忽略 SIGTSTP、SIGTTIN、SIGTTOU

设计与实现指导

当前 zish 能运行命令、处理管道和重定向、忽略 SIGINT。本课实现进程组和 job control，让 zish 支持 Ctrl+Z、fg/bg。

API 速查

信号（仍在 std.posix）：

const posix = std.posix;

pub fn sigaction(sig: SIG, act: ?*const Sigaction, oact: ?*Sigaction) void
pub fn sigemptyset() sigset_t
pub fn tcsetpgrp(fd: fd_t, pgrp: pid_t) TermioSetPgrpError!void
pub fn tcgetpgrp(fd: fd_t) TermioGetPgrpError!pid_t

Wait 常量（std.os.linux.W）：

标志	用途
W.UNTRACED	也报告被停止(Stopped)的子进程
W.NOHANG	非阻塞

宏	用途
W.IFEXITED(status)	是否正常退出
W.EXITSTATUS(status)	退出码
W.IFSTOPPED(status)	是否被信号停止
W.STOPSIG(status)	停止信号编号

实现要点

薄封装层：std.os.linux 的 syscall 返回 usize，需要检查 errno。定义一组薄封装避免在业务代码中到处写 errno 检查：

fn sysFork() !posix.pid_t {
    const rc = linux.fork();
    if (rc > std.math.maxInt(isize)) return error.ForkFailed;
    return @intCast(rc);
}

fn sysPipe() ![2]i32 {
    var fds: [2]i32 = undefined;
    const rc = linux.pipe(&fds);
    if (rc > std.math.maxInt(isize)) return error.PipeFailed;
    return fds;
}

PATH 搜索：execvpeZ 已删除，zish 需要自己从 PATH 环境变量逐目录搜索可执行文件，拼接完整路径后调用 linux.execve。

Shell 信号处理（4 个信号）：

posix.sigaction(posix.SIG.INT, &ign, null);    // Ctrl+C won't kill shell
posix.sigaction(posix.SIG.TSTP, &ign, null);   // Ctrl+Z won't stop shell
posix.sigaction(posix.SIG.TTIN, &ign, null);   // won't be stopped in background group
posix.sigaction(posix.SIG.TTOU, &ign, null);   // won't be stopped when calling tcsetpgrp

管道解析：将输入按 | 分割成多个 Command，每个有自己的 argv。

fork 循环 + 前台控制：

for (0..cmd_count) |i| {
    // create pipe (except for last command)
    // fork
    // child: setpgid → pipe redirect → reset signals → exec
    // parent: setpgid (race guard) → close unused pipe ends
}

// set foreground → wait all children → reclaim foreground

子进程四个步骤（进程组 → 管道重定向 → 重置信号 → exec）和进程组与会话中的 Shell 管道流程图一一对应。

fg / bg / jobs 内建命令：

• fg：tcsetpgrp + kill(-pgid, SIGCONT) + waitpid + tcsetpgrp 收回
• bg：只 kill(-pgid, SIGCONT)，不切换前台
• jobs：遍历 job_table 打印

fg 和 bg 的区别就是一个 tcsetpgrp。

验证

zish> ls | grep src
src
zish> sleep 100
^Z
[1]+  Stopped     sleep 100
zish> fg %1
sleep 100
^C
zish> sleep 100 &
[1] 500
zish> jobs
[1]  Running     sleep 100
zish> fg %1
sleep 100
^C
zish>