QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

Большинство форм функции 
exec()
являются POSIX-совместимыми, а большая часть форм функции 
spawn()
представляет собой специфическое расширение QNX. Более того, даже для тех функций группы 
spawn()
, которые часто называют POSIX-совместимыми [1], техническая документация QNX определяет степень совместимости примерно в таких терминах: « …функция spawn() является функцией QNX Neutrino (основанной на POSIX 1003.1d черновом стандарте).»
Функции семейства 
exec()
, напротив, подменяют исполняемый код текущего процесса (не изменяя его идентификатор PID, права доступа, внешние ресурсы процесса, а также находящийся в том же адресном пространстве) исполняемым кодом из другого файла. Поэтому используются эти вызовы непосредственно после 
fork()
для замены копии вызывающего процесса новым (это классическая UNIX-технология использования).
Функции семейства 
spawn()
, напротив, порождают новый процесс (с новым идентификатором PID и в новом адресном пространстве). Все формы вызовов spawn() после подготовительной работы (иногда очень значительной) в конечном итоге ретранслируются в вызов базовой формы 
spawn()
  [13], который последним действием своего выполнения и посылает сообщение 
procnto
(менеджер процессов QNX, «территориально» объединенный с микроядром системы в одном файле).
Базовый вызов 
spawn()
определяется следующим образом:
 
#include <spawn.h>
 
 
pid_t spawn(const char* path, int fd_count, const int fd_map[],
 
 
 const struct inheritance* inherit, char* const argv[],
 
 
 char* const envp[]);
 
где 
path
— полное имя исполняемого бинарного файла;
 
fd_count
— размерность следующего за ним массива 
fd_map
;
 
fd_map
— массив файловых дескрипторов, которые вы хотели бы унаследовать в дочернем процессе от родительского. Если 
fd_count
не равен 0 (то есть может иметь значения вплоть до константы 
OPEN_MAX
), то 
fd_map
должен содержать список из 
fd_count
файловых дескрипторов. Если же 
fd_count
равен 0, то дочерний процесс наследует все родительские дескрипторы, исключая те, которые созданы с флагом 
PD_CLOEXEC
функции 
fcntl()
;
 
inherit
— системная структура (см. системные определения) типа 
struct inheritance
, содержащая как минимум:
 
 unsigned long flags
— один или более установленных бит:
 
  SPAWN_CHECK_SCRIPT
— позволить 
spawn()
запускать требуемый командный интерпретатор, интерпретируя 
path
как скрипт (интерпретатор указан в первой строке скрипта 
path
);
 
  SPAWN_SEARCH_PATH
— использовать переменную окружения 
PATH
для поиска выполняемого файла 
path
;
 
  SPAWN_SETGROUP
— установить для дочернего процесса значение группы, специфицируемое членом (структуры) 
pgroup
. Если этот флаг не установлен, дочерний процесс будет частью текущей группы родительского процесса;
 
  SPAWN_SETND
— запустить дочерний процесс на удаленном сетевом узле QNET, сам же удаленный узел специфицируется членом (структуры) 
nd
(см. команду удаленного запуска 
on
);
 
  SPAWN_SETSIGDEF
— использовать структуру 
sigdefault
для определения процесса множества (набора) сигналов, для которых будет установлена реакция по умолчанию. Если этот флаг не установлен, дочерний процесс наследует все сигнальные реакции родителя;
 
  SPAWN_SETSIGMASK
— использовать 
sigmask
в качестве сигнальной маски дочернего процесса.
 
 pid_t pgroup
— группа дочернего процесса; имеет смысл, только если установлен флаг 
SPAWN_SETGROUP
. Если флаг 
SPAWN_SETGROUP
установлен и 
inherit.pgroup
установлен как 
SPAWN_NEWPGROUP
, то дочерний процесс открывает новую группу процессов с идентификатором группы (GID), равным PID этого нового процесса.
 
 sigset_t sigmask
— сигнальная маска дочернего процесса, если установлен флаг 
SPAWN_SETSIGMASK
.
 
 sigset_t sigdefault
— набор сигналов дочернего процесса, для которых определяется реакция по умолчанию, если установлен флаг 
SPAWN_SETSIGDEF
.
 
 uint32_t nd
— это совершенно уникальный (относительно других ОС, а значит, и всего POSIX) параметр QNX - дескриптор узла сети QNET, на котором должен быть запущен новый процесс. Это поле используется, только если установлен флаг 
SPAWN_SETND
.
 
argv
— указатель массива аргументов. Значение 
argv[0]
должно быть строкой ( 
char*
), содержащей имя файла, загружаемого как процесс (но может быть 
NULL
, если аргументы не передаются). Последний элемент массива 
argv
обязан быть 
NULL
. Само значение 
argv
никогда не может быть 
NULL
.
 
envp
— указатель массива символьных строк переменных системного окружения (environment). Последний элемент массива 
envp
обязан быть 
NULL
. Каждый элемент массива является строкой ( 
char*
) вида: variable = value. Если само значение указателя 
envp
равно 
NULL
, то дочерний процесс полностью наследует копию окружения родителя. (Окружение процесса — всегда «копия», поэтому любые изменения, внесенные в окружение дочерним процессом, никак не отражаются на окружении его родителя.)
 
Примечание
 
Если дочерний процесс является скриптом интерпретатора (флаг 
SPAWN_CHECK_SCRIPT
), то первая строка текста скрипта должна начинаться с 
#!
, за которыми должны следовать путь и аргументы того интерпретатора, который будет использоваться для интерпретации этого скрипта. К скрипту не применяется установленный в системе интерпретатор по умолчанию (как это происходит при вызове его по имени из командной строки).