Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Теперь, когда мы рассмотрели основные манипуляции с файлами, мы можем научить ladsh перенаправлению ввода и вывода через файлы и каналы. ladsh2.с, который мы представим здесь, работает с каналами (описанными символом | в командах ladsh, как это делается в большинстве командных оболочек) и перенаправление ввода и вывода в файловые дескрипторы. Мы покажем только модифицированные части кода здесь — полный исходный текст ladsh2.с доступен по упомянутым в начале книги адресам. Изменения в parseCommand() — это простое упражнение по разбору строк, поэтому мы не будем надоедать дискуссией об этом.

11.7.1. Структуры данных

Хотя код в ladsh1.с поддерживает концепцию задания как множества процессов (предположительно, объединенных вместе каналами), он не предоставляет способа указания того, какие файлы использовать для ввода и вывода. Чтобы позволить это, добавляются новые структуры данных и модифицируются существующие.

24:  REDIRECT_APPEND};

25:

26: struct redirectionSpecifier {

27:  enum redirectionTypetype; /* тип перенаправления */

28:  int fd; /*перенаправляемый файловый дескриптор*/

29:  char * filename; /* файл для перенаправления fd */

30: };

31:

32: struct childProgram {

33:  pid_t pid; /* 0 если завершен */

34:  char **argv; /* имя программы и аргументы */

35:  int numRedirections; /* элементы в массиве перенаправлений */

36:  struct redirectionSpecifier *redirections; /* перенаправления ввода-вывода*/

37: } ;

Структура struct redirectionSpecifier сообщает ladsh2.с о том, как установить отдельный файловый дескриптор. Она содержит enum redirectionTypetype, который указывает, является ли это перенаправление перенаправлением ввода, перенаправлением вывода, который должен быть добавлен к существующему файлу, либо перенаправлением вывода, которое заменяет существующий файл. Она также включает перенаправляемый файловый дескриптор и имя файла. Каждая дочерняя программа (struct childProgram) теперь специфицирует нужное ей количество перенаправлений.

Эти новые структуры данных не связаны с установкой каналов между процессами. Поскольку задание определено как множество дочерних процессов с каналами, связывающими их, нет необходимости в более подробной информации, описывающей каналы. На рис. 11.1 показано, как эти новые структуры должны выглядеть для команды tail < input-file | sort > output-file.

Рис. 11.1. Структуры данных, описывающие задание для ladsh2.с

11.7.2. Изменения в коде

Как только в parseCommand() будут правильно отражены структуры данных, то запуск команд в правильном порядке становится довольно простым при достаточном внимании к деталям. Прежде всего, мы добавляем цикл в parseCommand() для запуска дочерних процессов, поскольку теперь их может быть множество. Прежде чем войти в цикл, мы устанавливаем nextin и nextout, которые являются файловыми дескрипторами, используемыми в качестве стандартных потоков ввод и вывода для следующего запускаемого процесса. Для начала мы используем те же stdin и stdout, что и оболочка.

Теперь посмотрим, что происходит внутри цикла. Основная идея описана ниже.

1. Если это финальный процесс в задании, убедиться, что nextout указывает на stdout. В противном случае нужно подключить вывод этого задания к входному концу неименованного канала.

2. Породить новый процесс. Внутри дочернего перенаправить stdin и stdout, как указано с помощью nextin, nextout и всех специфицированных ранее перенаправлений.

3. Вернувшись обратно в родительский процесс, закрыть nextin и nextout, используемые только что запущенным дочерним процессом (если только они не являются потоками ввода и вывода самой оболочки).

4. Теперь настроить следующий процесс в задании для приема его ввода из вывода процесса, который мы только что создали (через nextin).

Вот как эти идеи перевести на С.

365: nextin=0, nextout=1;

366: for (i=0; i

367:  if ((i+1) < newJob.numProgs) {

368:   pipe(pipefds);

369:   nextout = pipefds[1];

370:   } else {

371:    nextout = 1;

372:   }

373:

374:   if (!(newJob.progs[i].pid = fork())) {

375:    if (nextin != 0) {