ResumosMIEI

Uma coleção de resumos, para ajudar os que precisam daquele empurrão.

Project maintained by mendess Hosted on GitHub Pages — Theme by mattgraham

Exec

Agora que conseguimos criar novos processos podemos também executar novos programas.

Para isto vamos fazer uso da família de funções exec.

Estas tem todas o mesmo comportamento geral mas chegam a este de maneiras ligeiramente diferentes que veremos mais a frente.

Quando se executa um programa todo a memória do processo actual é substituída pela do novo programa, isto implica stack, heap, e instruções. De forma mais simples, o processo que chama a função transforma-se completamente noutro.

Isto tem algumas implicações, por exemplo, código que vem a seguir a um exec só executa caso o mesmo falhe.

As 4 principais “implementações” deste exec variam em:

Onde vão procurar o executável (primeiro argumento)
Como recebem os argumentos que devem passar para o programa (resto dos argumentos)

Os nomes destas funções são os seguintes:

  Absolute Path (p)
List (l) execl execlp
Array (v) execv execvp

Outro paralelo importante de salientar é que os argumentos passados a estas funções são os mesmo que serão mais tarde passados para a main do programa executado sem qualquer alteração, logo deve de seguir as mesmas convenções:

O facto do primeiro argumento do exec e o primeiro argumento do programa serem ambos o nome deste (na maior parte dos casos) faz com que este seja repetido, como se pode ver nos exemplos seguintes.

Exemplos

Todos estes exemplos são equivalentes

#include <unistd.h>

int main() {
    execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
}

#include <unistd.h>

int main() {
    execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
}

#include <unistd.h>

int main() {
    char *const args[] = { "ls", "-l", NULL };
    execv("/bin/ls", args);
}

#include <unistd.h>

int main() {
    char *const args[] = { "ls", "-l", NULL };
    execvp("ls", args);
}

Fork + Exec

fork + exec é um idioma muito comum em Unix para criar novos processos que executam programas diferentes. Como o exec substitui a imagem atual do processo em memória pela imagem do novo, não é conveniente fazê-lo no “processo principal”.

Um exemplo de uma shell simples (e com muitos problemas e falhas) pode ser feita com este padrão.

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

// retorna uma linha do ficheiro pedido
char* read_line(int fd);

int main(void) {
    char* line;
    while ((line = read_line(0)) != NULL) {
/* 1 */ if(fork() == 0) {
/* 2 */      execlp(line, line, NULL);
/* 3 */      perror("Couldn't execute the command");
/* 4 */      _exit(1);
        }
        int status;
        wait(&status);
        if (!WIFEXITED(status) || WEXITSTATUS(status) != 0) {
            printf("Error: %d\n", status);
        }
        free(line);
    }
}

Esta shell básica tem alguns problemas, por exemplo, não permite passar argumentos aos programas (ls -l não funciona), mas isso não é importante.

A parte importante deste exemplo são as quatro linhas comentadas:

  1. O fork é usado para criar um processo filho que será substituído pelo novo programa.
  2. O execlp tenta executar o programa pedido, se isto for possível, mais nenhum código deste programa vai ser executado pelo processo filho.
  3. Por isso é que necessário salvaguardar para quando o exec falha, a prática normal é imprimir uma mensagem de erro…
  4. … e terminar o processo filho. A escolha de _exit em vez de exit neste local é para evitar que o processo filho faça mais para além de do esperado. (Ver o resumo sobre Fork, para ver a diferença entre as duas)

Este idioma vai ser expandido, adicionando mais capacidades, nos próximos resumos, pelo que é preciso compreendê-lo bem.

Extra notes