使用 posix 而不是 fork/execv 运行 bash

Question

我有一个 CLI，其中一个命令是进入 Linux bash shell。 这是使用 fork & execv 的代码：

if ((pid = fork()) < 0) {
    syslog_debug(LOG_ERR, "Could not fork");
}
if (pid == 0) {
    /* In child, open the child's side of the tty.  */
    int i;
    for(i = 0; i <= maxfd; i++)
    {   
        close(i);
    }       
    /* make new process group */
    setsid();
    if ((fd[0] = open(tty_name, O_RDWR /*| O_NOCTTY*/)) < 0) {
        syslog_debug(LOG_ERR, "Could not open tty");
        exit(1);
    }
    fd[1] = dup(0);
    fd[2] = dup(0);
    /* exec shell, with correct argv and env */
    execv("/bin/sh", (char *const *)argv_init);
    exit(1);
}

我想替换 fork/execv 并改用 posix_spawn：

ret = posix_spawn_file_actions_init(&action);
pipe(fd);
for(i = 0; i <= maxfd; i++)
{   
   ret = posix_spawn_file_actions_addclose (&action, i);
}    
ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, fd[1], 0);
ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, fd[2], 0); 
ret = posix_spawn_file_actions_addopen (&action, STDOUT_FILENO, tty_name, O_RDWR, 0);
char* argv[] = { "/bin/sh", "-c", "bash", NULL };
int status;
extern char **environ;
posix_spawnattr_t attr = { 0 };

snprintf( cmd, sizeof(cmd), "bash");
status = posix_spawn( &pid,
                    argv[0],
                    action /*__file_actions*/,
                    &attr,
                    argv,
                    environ );
posix_spawn_file_actions_destroy(&action);

但它不起作用。 有什么帮助吗？

Answer 1

我们看一下原fork/exec中的代码做了什么：

• 关闭所有文件描述符
• 打开tty，碰巧得到0的fd，即stdin
• 将此 fd 复制两次 (dup(0))，将它们放入 stdout 和 stderr
• 执行shell命令

您的新代码根本不遵循相同的模式。你想要做的是重复这个过程，但要更明确：

关闭所有的FD：

for(i = 0; i <= maxfd; i++)
{
   ret = posix_spawn_file_actions_addclose (&action, i);
}

打开tty到STDIN_FILENO:

ret = posix_spawn_file_actions_addopen (&action, STDIN_FILENO, tty_name, O_RDWR, 0);

将STDIN_FILENO 复制到STDOUT_FILENO 和STDERR_FILENO：

ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, STDIN_FILENO, STDERR_FILENO);

那么posix_spawn 应该在正确的上下文中发生。

对于旧的 fork/exec 进程，您应该执行以下操作：

int fd = open(tty_name, O_RDWR /*| O_NOCTTY*/);
if (fd != STDIN_FILENO) dup2(fd, STDIN_FILENO);
if (fd != STDOUT_FILENO) dup2(fd, STDOUT_FILENO);
if (fd != STDERR_FILENO) dup2(fd, STDERR_FILENO);

意图更明确。

ifs的原因是为了防止原来的fd意外的dup2变成新的fd号。唯一真正应该有这个问题的是第一个，因为fd == STDIN_FILENO 因为你没有打开任何其他文件描述符。

要将其组合成一小段代码，使用echo something 而不是调用bash，我们有：

#include <stdio.h>
#include <spawn.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

void
do_spawn()
{
  int ret;
  posix_spawn_file_actions_t action;
  int i;
  pid_t pid;
  int maxfd = 1024;
  char *tty_name = ttyname (0);

  ret = posix_spawn_file_actions_init (&action);
  for (i = 0; i <= maxfd; i++) {
      ret = posix_spawn_file_actions_addclose (&action, i);
  }
  ret = posix_spawn_file_actions_addopen (&action, STDIN_FILENO, tty_name, O_RDWR, 0);
  ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, STDIN_FILENO, STDOUT_FILENO);
  ret = posix_spawn_file_actions_adddup2 (&action, STDIN_FILENO, STDERR_FILENO);
  char *argv[] = { "/bin/sh", "-c", "echo something", NULL };
  int status;
  extern char **environ;
  posix_spawnattr_t attr = { 0 };

  posix_spawnattr_init(&attr);
  posix_spawnattr_setflags(&attr, POSIX_SPAWN_USEVFORK);
  status = posix_spawn(&pid, argv[0], &action /*__file_actions*/ , &attr, argv, environ);
  printf ("%d %ld\n", status, pid);

  wait (0);

  posix_spawn_file_actions_destroy (&action);

}

int
main(int argc, char **argv)
{
  do_spawn();
}

这需要用-D_GNU_SOURCE编译，否则POSIX_SPAWN_USEVFORK没有定义。