UNIX: разработка сетевых приложений

Рис. 15.2. Программа mycat после запуска программы openfile

Родительский процесс должен передать программе openfile три фрагмента информации: полное имя открываемого файла, режим открытия (только чтение чтение и запись или только запись) и номер дескриптора, соответствующий его концу потокового канала (который мы обозначили [1]). Мы выбрали такой способ передачи этих трех элементов, как ввод аргументов командной строки при вызове функции exec. Альтернативным способом будет отправка этих элементов в качестве данных по потоковому каналу. Программа отправляет обратно открытый дескриптор по потоковому каналу и завершается. Статус выхода программы сообщает родительскому процессу, смог ли файл открыться, и если нет, то какого типа ошибка произошла.

Преимущество выполнения дополнительной программы для открытия файла заключается в том, что за счет приравнивания привилегий пользователя к привилегиям владельца файла мы получаем возможность открывать те файлы, которые не имеем права открывать в обычной ситуации. Эта программа позволяет расширить концепцию обычных прав доступа Unix (пользователь, группа и все остальные) и включить любые формы проверки прав доступа. Мы начнем с программы mycat, показанной в листинге 15.7.

Листинг 15.7. Программа mycat: копирование файла в стандартный поток вывода

 //unixdomain/mycat.c
  1 #include "unp.h"

  2 int my_open(const char*, int);

  3 int
  4 main(int argc, char **argv)
  5 {
  6 int fd, n;
  7 char buff[BUFFSIZE];

  8 if (argc != 2)
  9 err_quit("usage: mycat <pathname>");

 10 if ((fd = my_open(argv[1], O_RDONLY)) < 0)
 11 err_sys("cannot open %s", argv[1]);

 12 while ((n = Read(fd, buff, BUFFSIZE)) > 0)
 13 Write(STDOUT_FILENO, buff, n);

 14 exit(0);
 15 }

Если мы заменим вызов функции my_open вызовом функции open, эта простая программа всего лишь скопирует файл в стандартный поток вывода.

Функция my_open, показанная в листинге 15.8, должна выглядеть для вызывающего процесса как обычная функция Unix open. Она получает два аргумента — полное имя и режим открытия (например, O_RDONLY обозначает, что файл доступен только для чтения), открывает файл и возвращает дескриптор.

Листинг 15.8. Функция my_open: открытие файла и возвращение дескриптора

 //unixdomain/myopen.c
  1 #include "unp.h"

  2 int
  3 my_open(const char *pathname, int mode)
  4 {
  5 int fd, sockfd[2], status;
  6 pid_t childpid;
  7 char c, argsockfd[10], argmode[10];

  8 Socketpair(AF_LOCAL, SOCK_STREAM, 0, sockfd);

9 if ((childpid = Fork) == 0) { /* дочерний процесс */
 10 Close(sockfd[0]);
 11 snprintf(argsockfd, sizeof(argsockfd), "%d", sockfd[1]);
 12 snprintf(argmode, sizeof(argmode), "%d", mode);
 13 execl("./openfile", "openfile", argsockfd, pathname, argmode,
 14 (char*)NULL);
 15 err_sys("execl error");
 16 }
 17 /* родительский процесс - ожидание завершения дочернего процесса */
 18 Close(sockfd[1]); /* закрываем конец, который мы не используем */

 19 Waitpid(childpid, &status, 0);
 20 if (WIFEXITED(status) == 0)
 21 err_quit("child did not terminate");
 22 if ((status = WEXITSTATUS(status)) == 0)
 23 Read_fd(sockfd[0], &c, 1, &fd);
 24 else {
 25 errno = status; /* установка значения errno в статус дочернего
  процесса */
 26 fd = -1;
 27 }

 28 Close(sockfd[0]);
 29 return (fd);
 30 }

Создание потокового канала

8 Функция socketpair создает потоковый канал. Возвращаются два дескриптора: sockfd[0] и sockfd[1]. Это состояние, которое мы показали на рис. 15.1.

Функции fork и exec

9-16 Вызывается функция fork, после чего дочерний процесс закрывает один конец потокового канала. Номер дескриптора другого конца потокового канала помещается в массив argsockfd, а режим открытия помещается в массив argmode. Мы вызываем функцию snprintf, поскольку аргументы функции exec должны быть символьными строками. Выполняется программа openfile. Функция execl возвращает управление только в том случае, если она встретит ошибку. При удачном выполнении начинает выполняться функция main программы openfile.

Родительский процесс в ожидании завершения дочернего процесса

17-22 Родительский процесс закрывает другой конец потокового канала и вызывает функцию waitpid для ожидания завершения дочернего процесса. Статус завершения дочернего процесса возвращается в переменной status, и сначала мы проверяем, что программа завершилась нормально (то есть не была завершена из-за возникновения какого-либо сигнала). Затем макрос WEXITSTATUS преобразует статус завершения в статус выхода, значение которого должно быть между 0 и 255. Мы вскоре увидим, что если при открытии необходимого файла программой openfile происходит ошибка, то эта программа завершается, причем статус ее завершения равен соответствующему значению переменной errno.