Арнольд Роббинс - Linux программирование в примерах

• Название: Linux программирование в примерах
• Автор: Арнольд Роббинс
• Издательство: Кудиц-Образ
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2005
• ISBN: 5-9579-0059-1

В книге рассмотрены вопросы, связанные с программированием под Linux: файловый ввод/вывод, метаданные файлов, основы управления памятью, процессы и сигналы, пользователи и группы, вопросы интернационализации и локализации, сортировка, поиск и многие другие. Много внимания уделено средствам отладки, доступным под GNU Linux. Все темы иллюстрируются примерами кода, взятого из V7 UNIX и GNU. Эта книга может быть полезна любому, кто интересуется программированием под Linux.

---

В табл. 9.1 подведены итоги для шести функций exec().

Таблица 9.1. Сводка семейства функций exec() по алфавиту

Функция Поиск пути Окружение пользователя Назначение execl() √ Исполняет список аргументов. execle() Исполняет список аргументов с окружением. execlp() √ √ Исполняет список аргументов с поиском пути execv() √ Исполняет с argv execve() Исполняет с argv и окружением (системный вызов). execvp() √ √ Исполняет с argv и с поиском пути

Функций execlp() и execvp() лучше избегать, если вы не знаете, что переменная окружения PATH содержит приемлемый список каталогов.

9.1.4.3. Имена программ и argv[0]

До сих пор мы все время считали argv[0] именем программы. Мы знаем, что оно может содержать, а может и не содержать символ /, в зависимости от способа вызова программы, если этот символ содержится, это хорошая подсказка к тому, что для вызова программы использовалось имя пути.

Однако, как должно быть ясно к этому времени, то, что argv[0] содержит имя файла, является лишь соглашением. Ничто не может воспрепятствовать передаче вами вызываемой программе в качестве argv[0] произвольной строки. Следующая программа, ch09-run.c, демонстрирует передачу произвольной строки:

1  /* ch09-run.c --- запуск программы с другим именем и любыми аргументами */

2

3  #include <stdio.h>

4  #include <errno.h>

5  #include <unistd.h>

6

7  /* main --- настроить argv и запустить указанную программу */

8

9  int main(int argc, char **argv)

10 {

11  char *path;

12

13  if (argc < 3) {

14   fprintf(stderr, "usage: %s path arg0 [ arg ... ]\n", argv[0]);

15   exit(1);

16  }

17

18  path = argv[1];

19

20  execv(path, argv + 2); /* skip argv[0] and argv[1] */

21

22  fprintf(stderr, "%s: execv() failed: %s\n", argv[0],

23   strerror(errno));

24  exit(1);

25 }

Первый аргумент является путем к запускаемой программе, а второй аргумент является новым именем для программы (которое большинство утилит игнорируют, кроме сообщений об ошибках); все остальные аргументы передаются вызываемой программе.

Строки 13–16 осуществляют проверку ошибок. Строка 18 сохраняет путь в path Строка 20 осуществляет exec; если программа доходит до строк 22–23, это указывает на ошибку. Вот что происходит при запуске программы:

$ ch09-run /bin/grep whoami foo /* Запустить grep */

a line /* Входная строка не подходит */

a line with foo in it /* Входная строка подходит */

a line with foo in it /* Это выводится */

^D /* EOF */

$ ch09-run nonexistent-program foo bar /* Демонстрация неудачи */

ch09-run: execv() failed: No such file or directory

Следующий пример несколько неестественен: мы заставили ch09-run запустить себя, передав в качестве имени программы 'foo'. Поскольку аргументов для второго запуска недостаточно, она выводит сообщение об использовании и завершается:

$ ch09-run ./ch09-run foo

usage: foo path arg() [ arg ... ]

Хотя она и не очень полезна, ch09-run ясно показывает, что argv[0] не обязательно должен иметь какое-нибудь отношение к файлу, который в действительности запускается.

В System III (примерно в 1980-м) команды cp, ln и mv представляли один исполняемый файл с тремя ссылками с этими именами в /bin. Программа проверяла argv[0] и решала, что она должна делать. Это сохраняло некоторое количество дискового пространства за счет усложнения исходного кода и форсирования выполнения программой действия по умолчанию при запуске с неизвестным именем. (Некоторые современные коммерческие системы Unix продолжают эту практику!) Без явной формулировки причин GNU Coding Standards рекомендует, чтобы программы не основывали свое поведение на своем имени. Одна причина, которую мы видели, состоит в том, что администраторы часто устанавливают GNU версию утилиты наряду со стандартной версией коммерческих систем Unix, используя префикс g: gmake, gawk и т.д. Если такие программы ожидают лишь стандартные имена, они при запуске с другим именем потерпят неудачу.

Сегодня также дисковое пространство дешево; если из одного и того же исходного кода можно построить две почти идентичные программы, лучше это сделать, использовав #ifdef, что у вас есть. Например, grep и egrep имеют значительную часть общего кода, но GNU версия строит два отдельных исполняемых файла.

9.1.4.4. Атрибуты, наследуемые exec()

Как и в случае с fork(), после вызова программой exec сохраняется ряд атрибутов:

• Все открытые файлы и открытые каталоги; см. раздел 4.4.1 «Понятие о дескрипторах файлов» и раздел 3.3.1 «Базовое чтение каталогов». (Сюда не входят файлы, помеченные для закрытия при исполнении (close-on-exec), как описано далее в этой главе; см. раздел 9.4.3.1 «Флаг close-on-exec».)

• Установки umask; см. раздел 4.6 «Создание файлов».

• Текущий рабочий каталог, см. раздел 8.4.1 «Изменение каталога: chdir() и fchdir()»

• Корневой каталог; см. раздел 8.6 «Изменение корневого каталога: chroot()».

• Текущее значение относительного приоритета.

• ID процесса и ID родительского процесса.

• ID группы процесса и контролирующий терминал; см. раздел 9.2.1 «Обзор управления работами».

• Маску сигналов процесса и любые ожидающие сигналы, а также любые не истекшие аварийные сигналы или таймеры (здесь не обсуждается; см. главу 10 «Сигналы»).

• Действительные ID пользователя и ID группы, а также дополнительный набор групп. Эффективные ID пользователя и группы (а следовательно, и сохраненные ID set-user и set-group) могут быть установлены с помощью битов setuid и setgid исполняемого файла. (Ничто из этого пока не обсуждалось; см. главу 11 «Права доступа и ID пользователя и группы».)

• Блокировки файлов сохраняются (также пока не обсуждалось; см. раздел 14.2 «Блокировка файлов»).

• Суммарное использованное время процессора для процесса и его потомков не меняется.

После exec размещение сигналов изменяется; дополнительные сведения см. в разделе 10.9 «Сигналы для fork() и exec()».

После exec все открытые файлы и каталоги остаются открытыми и доступными для использования. Вот как программы наследуют стандартные ввод, вывод и ошибку: они на месте, когда программа запускается.

В большинстве случаев при исполнении fork и exec для отдельной программы не нужно ничего наследовать, кроме дескрипторов файлов 0, 1 и 2. В этом случае можно вручную закрыть все другие открытые файлы в порожденном процессе после выполнения fork и до выполнения exec. В качестве альтернативы можно пометить дескриптор файла для автоматического закрытия системой при исполнении exec; эта последняя возможность обсуждается далее в главе (см раздел 9.4.3.1 «Флаг close-on-exec».)

9.1.5. Завершение процесса

Завершение процесса включает два шага: окончание процесса с передачей системе статуса завершения и восстановление информации родительским процессом.

9.1.5.1. Определение статуса завершения процесса

Статус завершения (exit status) (известный также под другими именами значения завершения (exit value), кода возврата (return code) и возвращаемого значения (return value)) представляет собой 8-битовое значение, которое родитель может использовать при завершении порожденного процесса (на языке Unix, «когда порожденный кончается (dies)»). По соглашению статус завершения 0 означает, что программа отработала без проблем. Любое ненулевое значение указывает на какую-нибудь разновидность ошибки; программа определяет используемые числа и их значения, если они есть. (Например, grep использует 0 для указания, что образец был встречен по крайней мере один раз, 1 означает, что образец вообще не встретился, а 2 означает, что возникла ошибка.) Этот статус завершения доступен на уровне оболочки (для оболочек в стиле оболочки Борна) через специальную переменную $?.