Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform

Рассмотрим некоторые из функций, которые QNX/Neutrino обеспечивает для запуска других процессов (или подмены одного процесса другим):

• system;

• семейство функций exec;

• семейство функций spawn;

• fork;

• vfork.

Какую из этих функций применять, зависит от двух требований: переносимости и функциональности. Как обычно, между этими двумя требованиями возможен компромисс.

Обычно при всех запросах на создание нового процесса происходит следующее. Поток в первоначальном процессе вызывает одну из вышеприведенных функций. В конечном итоге, функция заставит администратор процессов создать адресное пространство для нового процесса. Затем ядро выполнит запуск потока в новом процессе. Этот поток выполнит несколько инструкций и вызовет функцию main. (Конечно, в случае вызова функции fork или vfork новый поток начнет выполнение в новом процессе с возврата из fork или vfork, соответственно — как иметь с этим дело, мы вкратце рассмотрим ниже).

Запуск процесса с помощью вызова функции system

Функция system — самая простая функция; она получает на вход одну командную строку, такую же, которую вы набрали бы в ответ на подсказку командного интерпретатора, и выполняет ее.

Фактически, для обработки команды, которую вы желаете выполнить, функция system запускает копию командного интерпретатора.

Редактор, который я использую при написании данной книги, использует вызов system. При редактировании мне может понадобиться выйти в командный интерпретатор, проверить некоторые фрагменты программ, и затем снова вернуться в редактор. Все это необходимо сделать, не потеряв позицию курсора в тексте. В этом редакторе я, к примеру, могу дать команду «:!pwd» для отображения текущего рабочего каталога. Редактор при этом выполнит следующий код:

system("pwd");

Подходит ли функция system для всех дел в Поднебесной? Конечно же, нет. Однако, ее применение может быть очень полезно для множества задач, требующих создания процессов.

Запуск процесса с помощью вызова функций exec и spawn

Давайте рассмотрим ряд других функций создания процессов.

Следующие функции создания процессов, которые следует рассмотреть, принадлежат к семействам exec и spawn. Прежде, чем мы обратимся к подробностям их применения, рассмотрим суть различий между этими двумя группами функций.

Семейство функций exec подменяет текущий процесс другим. Я подразумеваю под этим то, что когда процесс вызывает функцию семейства exec, этот процесс прекращает выполнение текущей программы и начинает выполнять другую. Идентификатор процесса (PID) при этом не меняется, просто процесс преобразуется в другую программу. Что произойдет с потоками в данном процессе? Мы вернемся к этой теме после того, как рассмотрим функцию fork.

С другой стороны, семейство функций spawn так не делает. Вызов функции семейства spawn создает другой процесс (с новым идентификатором), который соответствует программе, указанной в аргументах функции.

Spawn	POSIX	Exec	POSIX
spawn	Да
spawnl	Нет	execl	Да
spawnle	Нет	execle	Да
spawnlp	Нет	execlp	Да
spawnlpe	Нет	execlpe	Нет
spawnp	Да
spawnv	Нет	execv	Да
spawnve	Нет	execve	Да
spawnvp	Нет	execvp	Да
spawnvpe	Нет	execvpe	Нет

Рассмотрим различные варианты функций exec и spawn. В таблице, представленной ниже, вы увидите, что некоторые функции из них предусмотрены POSIX, а некоторые — нет. Конечно, для максимальной переносимости, следует использовать только POSIX-совместимые функции.

При том, что названия функций могут показаться малопонятными, в их суффиксах есть логика.

Суффикс:	Смысл:
l (нижний регистр «L»)	Список аргументов определяется через список параметров, заданный непосредственно в самом вызове и завершаемый нулевым аргументом NULL.
е	Указывается окружение.
p	Если не указано полное имя пути программы, для ее поиска используется переменная окружения PATH.
v	Список аргументов определяется через указатель на вектор (массив) аргументов.

Список аргументов здесь — список аргументов командной строки, передаваемых программе.

Заметьте, что в библиотеке языка Си функции spawnlp, spawnvp и spawnlpe все вызывают функцию spawnvpe, которая, в свою очередь, вызывает POSIX-функцию spawnp. Функции spawnle, spawnv и spawnl все в конечном счете вызывают функцию spawnve, которая затем вызывает POSIX-функцию spawn. И, наконец, POSIX-функция spawnp вызывает POSIX-функцию spawn. Таким образом, в основе всех возможностей семейства spawn лежит сам вызов spawn.

Рассмотрим теперь различные варианты функций spawn и exec более подробно так, чтобы вы смогли получить навык свободного использования различных суффиксов. Затем мы перейдем непосредственно к рассмотрению вызова функции spawn.

Суффикс «l»

Например, если я хочу вызвать команду ls с аргументами – t, – r, и – l (означает — «сортировать выходные данные по времени в обратном порядке и показывать выходные данные в длинном формате»), я мог бы определить это в программе так:

/* Вызвать ls и продолжить выполнение */
spawnl(P_WAIT, "/bin/ls", "/bin/ls", "-t", "-r", "-l",
 NULL);

/* Заменить себя на ls */
execl(P_WAIT, "/bin/ls", "/bin/ls", "-t", "-r", "-l",
 NULL);

Или, вариант с применением суффикса v:

char *argv[] = {
 "/bin/ls",
 "-t",
 "-r",
 "-l",