Майкл Джонсон - Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Поскольку cmdзапускается из оболочки /bin/sh, то здесь применимы все обычные правила расширения команд. Ниже показан пример вызова system(), который отображает исходные тексты С из текущего каталога.

#include

#include

int main() {

int result;

result = system("exec ls *.c");

if (!WIFEXITED(result))

printf("(аварийный выход)\n");

exit(0);

}

Команда system()должна применяться с большой осторожностью в программах, которые запускаются со специальными полномочиями. Поскольку системная оболочка предоставляет множество мощных средств и сильно зависит от переменных окружения, system()является уязвимым местом в плане безопасности, которым могут воспользоваться злоумышленники для проникновения в систему. Однако до тех пор, пока приложение не является демоном или программой setuid/setgid, вызов system()совершенно безопасен.

Хотя system()отображает результат работы команды на устройство стандартного вывода и позволяет дочерним программам читать стандартный ввод, это не всегда идеально. Часто процесс желает читать вывод другого процесса либо отправлять текст на стандартный ввод. popen()облегчает процессам решение этой задачи [29] Хотя функция popen() это делает просто, с ней связаны некоторые побочные эффекты, которые не сразу становятся очевидны. Она создает дочерний процесс, который может быть прерван перед тем, как будет вызвана pclose() , что заставит функцию wait() вернуть состояние процесса. Когда этот процесс завершится, он также сгенерирует SIGCHLD , что может привести в замешательство упрощенно написанный обработчик сигналов. .

FILE * popen(const char *cmd, const char *mode);

cmdвыполняется через оболочку, как и в system(). Параметр modeдолжен быть "r", если родительский процесс желает читать командный вывод, и "w"— для записи в стандартный ввод дочернего процесса. Следует отметить, что с помощью popen()делать одновременно чтение и запись нельзя.

Два процесса, которые читают и пишут друг в друга, достаточно сложны [30] Этот тип обработки часто приводит к взаимоблокировкам, при которых процесс А ожидает, пока процесс В выполнит какую-то работу, в то время как процесс В ожидает процесса А, в результате чего ничего не происходит. и выходят за рамки возможностей popen() [31] Если вам понадобится делать это, запустите дочерний процесс с помощью fork() и exec() , а потом воспользуйтесь poll() для чтения и записи в дочерний процесс. Для этого предназначена программа под названием expect . .

popen()возвращает FILE*(как это определено в стандартной библиотеке ввода-вывода ANSI/ISO), который может быть прочитан и записан подобно любому другому потоку stdio [32] Информацию о чтении и записи в поток stdio можно найти в [15]. , либо NULL, если операция не удается. Когда завершается родительский процесс, он может воспользоваться pclose()для закрытия потока и прерывания дочернего процесса, если он все еще выполняется. Подобно system(), pclose()возвращает состояние дочернего процесса из wait4().

int pclose(FILE *stream);

Ниже приведен пример простой программы-калькулятора, которая использует программу bcдля выполнения всей реальной работы. Важно сбрасывать поток, полученный от popen(), после записи в него, чтобы предотвратить буферизацию stdioот задержки вывода (подробности о буферизации стандартных функций библиотеки stdioможно найти в [15]).

1: /*calc.c*/

2:

3: /* Это очень простой калькулятор, который использует внешнюю команду bc

4: для выполнения всей работы. Открывает канал к bc, читает команду,

5: передает ее bc и завершается. */

6: #include

7: #include

8: #include

9:

10: int main(void) {

11: char buf[1024];

12: FILE *bc;

13: int result;

14:

15: /* открыть канал на bc и выйти в случае неудачи */

16: bc = popen("bc", "w");

17: if (!bc) {

18: perror("popen");

19: return 1;

20: }

21:

22: /* пригласить ввести выражение, и прочитать его */

23: printf("expr:"); fflush(stdout);

24: fgets(buf, sizeof(buf), stdin);

25:

26: /* послать выражение bc для вычисления */

27: fprintf(bc, "%s\n", buf);

28: fflush(bc);

29:

30: /* закрыть канал на bc и ожидать выхода из нее */

31: result = pclose(bc);

32:

33: if (!WIFEXITED(result))

34: printf("(аварийный выход)\n");

35:

36: return 0;

37: }

Подобно system(), popen()запускает команды через системную оболочку и должна использоваться с большой осторожностью, если вызывается из программы со специальными полномочиями.

В Linux, как и в других системах Unix, пользователи обычно взаимодействуют с группами взаимосвязанных процессов. Хотя изначально они входят через единственный терминал и используют единственный процесс (а именно — оболочку, предоставляющую интерфейс командной строки), пользователи затем запускают множество процессов в результате перечисленных ниже действий.

• Запуск неинтерактивных заданий в фоновом режиме.

• Переключение между интерактивными заданиями с помощью управления заданиями(job control), которое более подробно обсуждается в главе 15.

• Запуск множества процессов, взаимодействующих через программные каналы.

• Запуск оконной системы, вроде X Window System, которая позволяет открывать несколько терминальных окон.

Чтобы управлять всеми этими процессами, ядру необходимо группировать процессы более сложным образом, чем простое отношение "родительский-дочерний", которое мы описали. Этот способ группировки называется сеансамии группами процессов. На рис. 10.1 показано отношение между сеансами, группами процессов и процессами.

Рис. 10.1. Сеансы, группы процессов и процессы

Когда пользователь выходит из системы, ядро должно прервать все процессы, которые пользователь запустил (иначе может остаться множество процессов, которые будут ожидать ввода, а тот никогда не последует). Чтобы упростить эту задачу, процессы организуются в наборы сеансов. Идентификатор сеанса — это то же, что pid процесса, который создает сеанс с помощью системного вызова setsid(). Этот процесс называют лидером сеанса(session leader) для данной группы процессов. Все потомки процесса являются членами сеанса, если только явно не будут удалены из него. Вызов функции setsid()не принимает аргументов, а возвращает идентификатор нового сеанса.