Упражнение 7.17
Модифицируйте
watchfile
(упр. 7.12) так, чтобы она имела то же свойство, что и
waitfile
: в отсутствие
command
копируется файл, в противном случае выполняется команда. Могли бы
watchfile
и
waitfile
разделять исходную программу? Подсказка:
argv[0]
.
Управление процессами:
fork
и
wait
Следующий шаг — вновь получить управление после запуска программы с помощью
execlp
и
execvp
. Так как эти программы просто "перекрывают" старую программу новой, для сохранения старой требуется сначала разбить ее на две копии. Одна из копий может быть перекрыта, в то время как другая ждет новую, перекрывающую ее программу, чтобы завершиться. Разбиение выполняется с помощью системного вызова
fork
:
proc_id = fork();
Программа разбивается на две копии, каждая из которых продолжает работать. Они отличаются лишь значением, возвращаемым
fork
, — номером процесса
process-id
. В первом процессе (
потомке)
proc_id
равен нулю, во втором (
родительском)
proc_id
есть номер процесса-потомка. Итак, вызвать другую программу и вернуться можно следующим образом:
if (fork() == 0)
execlp("/bin/sh", "sh", "-с", commandline, (char*)0);
Фактически этого достаточно, за исключением обработки ошибок.
Fork
делает две копии программы. В процессе-потомке
fork
возвращает нуль, так что он вызывает
execlp
, которая выполняет
commandline
и затем завершается. В родительском процессе
fork
возвращает не нуль, поэтому
execlp
пропускается. (При наличии ошибки
fork
возвращает -1-)
Чаще родительский процесс ожидает, пока потомок закончит работу, прежде чем продолжить свое выполнение, для чего используется системный вызов
wait
:
int status;
if (fork() == 0)
execlp(...); /* потомок */
wait(&status); /* родитель */
Однако при этом не контролируются ошибки, такие, как сбои
execlp
и
fork
, или возможность одновременной работы нескольких процессов-потомков (
wait
возвращает номер завершившегося процесса-потомка, если вы хотите сравнить его со значением, возвращенным
fork
). Тем не менее эти три строки являются сердцевиной стандартной функции
system
.
Значение
status
, возвращаемое
wait
, содержит в своих младших восьми разрядах системное представление кода завершения процесса-потомка; оно равно нулю при нормальном завершении и не равно нулю при разного рода затруднениях. Следующие старшие восемь битов берутся из аргумента вызова
exit
или возвращаются из
main
, которая вызывает окончание выполнения процесса-потомка.
Если программа вызывается из
shell
, три дескриптора файла, 0, 1 и 2, ссылаются на соответствующие файлы, и все остальные дескрипторы доступны для использования. Когда эта программа вызывает другую, в соответствии с профессиональной этикой указанные условия должны быть соблюдены. Ни
fork
, ни
exec
не влияют никоим образом на открытые файлы; оба процесса, родитель и потомок, имеют одни и те же открытые файлы. Если процесс-родитель буферизует выходной поток, который необходимо вывести до процесса-потомка, родитель должен очистить свой буфер ранее
execlp
. И, наоборот, при буферизации родителем входного потока потомок потеряет информацию, которая читалась родителем. Выходной поток может быть выведен, но входной нельзя "положить назад". Обе ситуации являются следствием реализации входного или выходного потока стандартной библиотекой ввода-вывода, обсуждавшейся в гл. 6, поскольку при этом и ввод, и вывод буферизуются обычным образом.
Именно свойство наследования дескрипторов файлов через
execlp
используется в
system
: если у вызывающей программы стандартные входной и выходной потоки не связаны с терминалом, то этим же свойством обладает команда, вызванная из
system
. Возможно, такой вариант нам и нужен. В списке команд редактора
ed
, например, входной поток команды, начинающейся с символа
!
, вероятно, должен поступить из того же списка. Даже тогда
ed
должен считывать из своего входного потока по одному символу во избежание возникновения проблем буферизации ввода.
Для диалоговых программ, подобных p,
system
должна тем не менее вновь связать стандартный входной и выходной потоки с терминалом, в частности
/dev/tty
.
Системный вызов
dup(fd)
дублирует дескриптор файла
fd
на незанятый дескриптор файла с наименьшим номером и возвращает новый дескриптор, ссылающийся на тот же самый открытый файл. Следующая программа "присоединяет" стандартный входной поток программы к файлу:
int fd;
fd = open("file", 0);
close(0);
dup(fd);
close(fd);
Вызов
close(fd)
освобождает дескриптор файла 0 (стандартный входной поток), но, как правило, не влияет на процесс-родитель. Здесь приведена наша версия
system
для диалоговых программ, использующая
progname
для вывода сообщений об ошибках. Вам следует игнорировать те части функции, которые имеют дело с сигналами (мы вернемся к ним позднее).
/*
* Safer version of system for interactive programs
*/
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
