UNIX: разработка сетевых приложений

Рис. 15.1. Программа mycat после создания потокового канала при использовании функции socketpair
Затем процесс взывает функцию 
fork
, и дочерний процесс вызывает функцию 
exec
 для выполнения программы 
openfile
. Родительский процесс закрывает дескриптор 
[1]
, а дочерний процесс закрывает дескриптор 
[0]
. (Нет разницы, на каком конце потокового канала происходит закрытие. Дочерний процесс мог бы закрыть 
[1]
, а родительский — 
[0]
.) При этом получается схема, показанная на рис. 15.2.
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
.