进程控制之system函数

ISO C定义了system函数，但是其操作对系统的依赖性很强。POSIX.1包括了system接口，它扩展了ISO C定义，以描述system在POSIX.1环境中的运行行为。

#include <stdlib.h>
int system( const char *cmdstring );

如果cmdstring是一个空指针，则仅当命令处理程序可用时，system返回非0值，这一特征可以确定在一个给定的操作系统上是否支持system函数。在UNIX中，system总是可用的。

因为system在其实现中调用了fork、exec和waitpid，因此有三种返回值：

（1）如果fork失败或者waitpid返回除EINTR之外的出错，则system返回-1，并且在errno中设置相应的错误类型值。

（2）如果exec失败（表示不能执行shell），则其返回值如同shell执行了exit（127）一样。

（3）否则所有三个函数（fork、exec和waitpid）都执行成功，并且system的返回值是shell的终止状态，其格式已在waipid中说明（参见http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3510101.html）。

程序清单8-12 system函数（没有信号处理）

[root@localhost apue]# cat system_nosighandling.c
#include <sys/wait.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>

int
system(const char *cmdstring)   /* version without signal handling */
{
        pid_t   pid;
        int     status;

        if (cmdstring == NULL)
                return(1);      /* always a command processor with UNIX */

        if ((pid = fork()) < 0)
        {
                status = -1;    /* probably out of processes */
        }
        else if (pid == 0)      /* child */
        {
               /*
                *  execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);
                * _exit(127);     /* execl error */ 
                * 此处程序原来是如上面所示，但我无法理解这里的逻辑（感觉是有问题的，但是执行也可获得正确结果）
                   * 改为了下面的形式
                   */
                if (execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0) < 0)
                {
                        _exit(127);     /* execl error */            
                }
        }
        else                    /* parent */
        {
                while (waitpid(pid, &status, 0) < 0)
                {
                        if (errno != EINTR)
                        {
                                status = -1; /* error other than EINTR from waitpid() */
                                break;
                        }
                }
        }

        return(status);
}

shell的-c选项告诉shell程序取下一个命令行参数（在这里是cmdstring）作为命令输入（而不是标准输入或从一个给定的文件中读命令）。shell对以null字符终止的命令字符串进行语法分析，将它们分成命令行参数（如果不使用shell执行此命令，而是试图由我们自己去执行它，那么将相当困难）。传递给shell的实际命令字符串可以包含任一有效的shell命令。

注意，我们调用_exit而不是exit。这是为了防止任一标准I/O缓冲区（这些缓冲区会在fork中由父进程复制给子进程,详情请参考：http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3509492.html）在子进程中被冲洗。

程序清单8-13 调用system函数

[root@localhost apue]# cat prog8-13.c
#include "apue.h"
#include <sys/wait.h>

int
main(void)
{
        int     status;

        if ((status = system("date")) < 0)
                err_sys("system() error");
        pr_exit(status);

        if ((status = system("nosuchcommand")) < 0)
                err_sys("system() error");
        pr_exit(status);

        if ((status = system("who; exit 44")) < 0)
                err_sys("system() error");
        pr_exit(status);

        exit(0);
}

运行程序清单8-13得到：

[root@localhost apue]# ./prog8-13
Wed Jan  8 23:06:53 PST 2014
normal termination, exit status = 0             对于date
sh: nosuchcommand: command not found
normal termination, exit status = 127           对于无此种命令
root     pts/0        2014-01-03 22:57 (:0.0)
normal termination, exit status = 44            对于exit

使用system而不是直接使用fork和exec的优点是：system进行了所需的各种出错处理，以及各种信号处理（在带信号处理的system版本中）。

 

设置用户ID程序

如果在一个设置用户ID程序中调用system，那么会发生什么呢？这是一个安全性方面的漏洞，决不应当这样做。

如果一个进程正以特殊的权限（设置用户ID或设置组ID）运行，它又想生成另一个进程执行另一个程序，则它应当直接使用fork和exec，而且在fork之后、exec之前要改回到普通权限。设置用户ID或设置组ID程序决不应调用system函数。

 

本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》（第二版），仅作个人学习记录所用。关于本书可参考：http://www.apuebook.com/。