Dotaz: Fork, exec a stdin

[Radek Hladik]

Zdravím,

mám následující dotaz ohledně C. Pomocí fork() a exec() jsem schopný spustit nějaký jiný proces. Ale já bych tomu procesu potřeboval ještě něco dát na stdin. V man fork jsem se dočetl, že nově vytvořený proces sdílí deskriptory s rodičem, takže jeho stdin je vlastně stdin rodiče. Klidně oželím i stdin na rodičovi, ten k ničemu nepotřebuju. Jsem schopný pomocí freopen znovu otevřít stdin a nesměrovat ho na nějaký soubor, ale ne už třeba na nějaký memory stream nebo tak nějak. Samozřejmě můžu daná data zapsat do souboru a ten na stdin nasměrovat (to jsem zkoušel a funguje to),ale moc se mi to nelíbí.

Další možnost je použít popen() a pak mám stdin procesu poměrně příjemně k dispozici. Ale tak nějak se mi to moc nelíbí, procesu potřebuju poslat opravdu jen pár dat a nemuset se o něj pak vůbec starat, což mám pocit, že v případě pipy bych musel...

Odpovědi

[Fuky]

Nezatracoval bych popen(), myslím, že to také není špatné řešení. Tak proč mu to rovnou nepředáš jako argument, když se jedná jen o pár dat. Kdyžtak víc rozepiš o co konkrétně jde, třeba nás toho pak napadne víc.

[Radek Hladik]

Osobně mám takový pocit (možná ne úplně správný), že proces otevřený přes popen() je tak nějak víc propojený s rodičem. Například při ukončení rodiče nejspíš dojde k zavření pipy, což povede k ukončení potomka. V případě fork()/exec() proces při zabití rodiče pokračuje (ikdyž ne úplně optimálně)...

V principu mi jde o to, že nějakým způsobem zjistím jméno a heslo a pak spustím klientský program, kterému je předám (umí si heslo načíst ze vstupu a nevadí mu, že to není konzole). A to heslo nechci předávat pomocí argumentů, environmentu nebo souborů z bezpečnostních důvodů.

[Fuky]

I při použití fork() a zabití rodiče dle mého názoru pokračuje potomek v pohodě, stačí postupovat dle Linux Daemon Writing HOWTO

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <syslog.h>
#include <string.h>

int main(void) {
        
        /* Our process ID and Session ID */
        pid_t pid, sid;
        
        /* Fork off the parent process */
        pid = fork();
        if (pid < 0) {
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        /* If we got a good PID, then
           we can exit the parent process. */
        if (pid > 0) {
                exit(EXIT_SUCCESS);
        }

        /* Change the file mode mask */
        umask(0);
                
        /* Open any logs here */        
                
        /* Create a new SID for the child process */
        sid = setsid();
        if (sid < 0) {
                /* Log the failure */
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        

        
        /* Change the current working directory */
        if ((chdir("/")) < 0) {
                /* Log the failure */
                exit(EXIT_FAILURE);
        }
        
        /* Close out the standard file descriptors */
        close(STDIN_FILENO);
        close(STDOUT_FILENO);
        close(STDERR_FILENO);
        
        /* Daemon-specific initialization goes here */
        
        /* The Big Loop */
        while (1) {
           /* Do some task here ... */
           
           sleep(30); /* wait 30 seconds */
        }
   exit(EXIT_SUCCESS);
}

[Radek Hladik]

Asi jsem to špatně napsal. Při použití fork a exec potomek určitě pokračuje i po zabití rodiče, jen se mu rodič změní, což nemusí být úplně optimální, ale to je spíš jen tak okrajová věc...

[Fuky]

Jinak proč před fork() nepřipravíš data do paměti, jejich kopie bude dostupná i v potomku, včetně stejné adresy.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define STRING_MAX 512

int main(int argc, char *argv[])
{
    char string[STRING_MAX+1];
    pid_t pid;

    strcpy(string, "Hello World");

    pid = fork();

    if (pid < 0) {
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else if (pid > 0) {
        memset(string, 0, STRING_MAX+1);
        printf("0x%x parent string = '%s'\n", string, string);
        printf("Exit the parent process\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    sleep(3);
    printf("0x%x child string = '%s'\n", string, string);

    return 0;
}

$ ./example01
0xbfa67f1f parent string = ''
Exit the parent process
0xbfa67f1f child string = 'Hello World'

[Radek Hladik]

Problém je, že proces, který spouštím nemúžu/nechci upravovat, viz popis problému výše

[Fuky]

Nebo mu to šoupni takhle, když se Ti nechce vytvářet rouru:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    system("echo 'ABC' |sed 's/ABC/abc/'");
    return 0;
}

[Radek Hladik]

O tom jsem taky přemýšlel, ale to je skoro stejný, jako to spustit přes popen(). A přes echo by ty data (heslo) bylo vidět v ps.

V principu by mi stačilo něco, jak ty data nacpat na stdin, aby je tam příští čtenář našel Něco jako:

if (fork() == 0) 
 {
   char data[25]="Heslo";
   fprintf (stdin,"%s",data);
   exec ('/usr/bin/cat');
 }

Případně méně šílená varianta:

if (fork() == 0)
 {
   char data[25]="Heslo";
   FILE *f;
   f = fmemopen(data, 25, "r");
   freopen (f,"r",stdin);
   exec ('/usr/bin/cat');
 }

Tady je problém s tím, že freopen() potřebuje cestu k souboru, takže mu nemůžu podstrčit memstream...

[luky]

pro duplikaci deskriptoru jsou funkce dup/dup2.

dup2(fd, 0); // fd -> 0
exec(...);

[luky]

a pokud jste je neznal, tak vas rovnou odkazu jeste na pipe/select, ktere dost pravdepodobne taky neznate a vyuzijete.

[Radek Hladik]

I o těch mám nějaké tušení, ale pro to, co potřebuju, jsou podle mně zbytečné kanóny na vrabce... Já opravdu potřebuju jenom spustit proces a nacpat mu pár dat vstup. Přesně, to co dělá ono echo data | sed, jen s fork/exec místo potrubí

[Radek Hladik]

Přiznám se, že tady jsem úplně nepochopil, k čemu to slouží. Podle man dup2

After a successful return from dup() or dup2(), the old and new file descriptors may be used interchangeably. They refer to the same open file description...

mi to jenom zduplikuje deskriptor, takže s ním můžu dále pracovat "pod dvěma jmény", téměř jako kdybych udělal něco ve stylu fd=stdin; Ale všechny možné příklady, které jsem studoval, dup2() docela používají, takže mi asi uniká nějaký zásadní detail

[Fuky]

Tohle by se Ti mohlo líbit. Stejný příklad je v knížce "Linux začínáme programovat" v kapitole "Vzájemná komunikace mezi procesy: Roury" a části "Roury a funkce dup". Je to tam i pěkně vysvětleno.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

#define STRING_MAX 512

int main(int argc, char *argv[])
{
    char string[STRING_MAX+1];
    int pipes[2];
    pid_t pid;

    strcpy(string, "Hello World");

    if (pipe(pipes) == 0) {
        pid = fork();

        if (pid < 0) {
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        else if (pid > 0) {
            close(pipes[0]);
            write(pipes[1], string, strlen(string));
            close(pipes[1]);
        }

        close(0);
        dup(pipes[0]);
        close(pipes[0]);
        close(pipes[1]);
        execlp("cat", "cat");
    }

    return 0;
}

[Fuky]

Zásadní jsou tyto dva řádky:

close(0);
dup(pipes[0]);

Nejprve se zavře stdin a díky tomu pak následně volaná fce vytvoří kopii deskriptoru nastavenou na 0, protože je nový deskriptor vždy nejnižší možné číslo. V případě fce dup2() je nastaven na hodnotu předanou v druhém argumentu nebo nejbližší větší, v případě, že požadovaná hodnota je již využívána.

[Radek Hladik]

Nalistoval jsem patřičnou kapitolu a jdu si to přečíst Diky za pomoc...

[qk_]

To o dup2 rozhodne neni pravda, on si zavre newfd pokud to potrebuje, proto misto close; dup; staci dup2, ktery samo zavre predchozi otevreny descriptor na 0.

[Fuky]

Díky moc za vyvedení z omylu. Máš pravdu, zmátla mě formulace v knize, jak v originále, tak překladu.

... zatímco v případě funkce dup2 je nový deskriptor shodný nebo první volný, který je větší než parametr newfd ...

... while in the case of dup2 it's the same as, or the first available descriptor greater than, the parameter newfd ...

Takže jim evidentně zmizel kus textu a mělo tam být něco jako:

If newfd is negative or greater than or equal to OPEN_MAX, the dup2() function returns a value of -1 and sets errno to EBADF.

V manuálové stránce to řekli hezky na rovinu:

dup2() makes newfd be the copy of oldfd, closing newfd first if necessary.

The call:

fid = dup2(fildes, fildes2);

is equivalent to: 

close(fildes2);
fid = fcntl(fildes, F_DUPFD, fildes2);

with the following exceptions:

If fildes2 is negative or greater than or equal to OPEN_MAX, the dup2() function returns a value of -1 and sets errno to EBADF.
If fildes is a valid file descriptor and is equal to fildes2, the dup2() function returns fildes2 without closing it.
If fildes is not a valid file descriptor, dup2() fails and does not close fildes2.
If successful, dup2() returns a value that is equal to the value of fildes2.
If a failure occurs, it returns a value of -1.