编程函数说明
pid = fork();
switch (pid)
{
case -1:
plog("can't fork(): %s", strerror(errno));
return -1;
case 0:
/* child */
if (cfg->setup.plutostderrlog)
{
int f = creat(cfg->setup.plutostderrlog, 00644);
/* redirect stderr to file */
if (f < 0)
{
plog("couldn't open stderr redirection file '%s'",
cfg->setup.plutostderrlog);
}
else
{
dup2(f, 2);
}
}
setsid();
sigprocmask(SIG_SETMASK, 0, NULL);
/* disable glibc's malloc checker, conflicts with leak detective */
setenv("MALLOC_CHECK_", "0", 1);
execv(arg[0], arg);
plog("can't execv(%s,...): %s", arg[0], strerror(errno));
exit(1);
default:
/* father */
_pluto_pid = pid;
从以上代码来看看几个常用函数
setenv（改变或增加环境变量）
相关函数 getenv，putenv，unsetenv
表头文件 #include<stdlib.h>
定义函数 int setenv(const char *name,const char * value,intoverwrite);
函数说明 setenv()用来改变或增加环境变量的内容。参数name为环境变量名称字符串。参数 value则为变量内容，参数overwrite用来决定是否要改变已存在的环境变量。如果overwrite不为0，而该环境变量原已有内容，则原内容会被改为参数value所指的变量内容。如果overwrite为0，且该环境变量已有内容，则参数value会被忽略。
返回值 执行成功则返回0，有错误发生时返回-1。
错误代码 ENOMEM 内存不足，无法配置新的环境变量空间
#include<stdlib.h>
main()
{
char * p;
if((p=getenv(“USER”)))
printf(“USER =%s\n”,p);
setenv(“USER”,”test”,1);
printf(“USER=%s\n”,getenv(“USEr”));
unsetenv(“USER”);
printf(“USER=%s\n”,getenv(“USER”));
}
执行 USER = root
USER = test
USER = (null)
dup和dup2也是两个非常有用的调用，它们的作用都是用来复制一个文件的描述符。它们经常用来重定向进程的stdin、stdout和stderr。
这两个函数的 原形如下：
#include <unistd.h>
int dup( int oldfd );
int dup2( int oldfd, int targetfd )
利用函数dup，我们可以复制一个描述符。传给该函数一个既有的描述符，它就会返回一个新的描述符，这个新的描述符是传给它的描述符的拷贝。这意味着，这两个描述符共享同一个数据结构。例如，如果我们对一个文件描述符执行lseek操作，得到的第一个文件的位置和第二个是一样的。
下面是用来说明dup函数使用方法的代码片段：
int fd1, fd2;
...
fd2 = dup( fd1 );
需要注意的是，我们可以在调用fork之前建立一个描述符，这与调用dup建立描述符的效果是一样的，子进程也同样会收到一个复制出来的描述符。
dup2函数跟dup函数相似，但dup2函数允许调用者规定一个有效描述符和目标描述符的id。dup2函数成功返回时，目标描述符（dup2函数的第二个参数）将变成源描述符（dup2函数的第一个参数）的复制品，换句话说，两个文件描述符现在都指向同一个文件，并且是函数第一个参数指向的文件。下面我们用一段代码加以说明：
int oldfd;
oldfd = open("app_log", (O_RDWR | O_CREATE), 0644 );
dup2( oldfd, 1 );
close( oldfd );
本例中，我们打开了一个新文件，称为“app_log”，并收到一个文件描述符，该描述符叫做fd1。我们调用dup2函数，参数为oldfd和1，这会导致用我们新打开的文件描述符替换掉由1代表的文件描述符（即stdout，因为标准输出文件的id为1）。任何写到stdout的东西，现在都将改为写入名为“app_log”的文件中。需要注意的是，dup2函数在复制了oldfd之后，会立即将其关闭，但不会关掉新近打开的文件描述符，因为文件描述符1现在也指向它。下面我们介绍一个更加深入的示例代码。回忆一下本文前面讲的命令行管道，在那里，我们将ls –1命令的标准输出作为标准输入连接到wc –l命令。接下来，我们就用一个C程序来加以说明这个过程的实现。代码如下面的示例代码3所示。 在示例代码3中，首先在第9行代码中建立一个管道，然后将应用程序分成两个进程：一个子进程（第13–16行）
和一个父进程（第20–23行）。接下来，在子进程中首先关闭stdout描述符（第13行），然后提供了ls –1命令功能，不过它不是写到stdout（第13行），而是写到我们建立的管道的输入端，这是通过dup函数来完成重定向的。在第14行，使用dup2 函数把stdout重定向到管道（pfds[1]）。之后，马上关掉管道的输入端。然后，使用execlp函数把子进程的映像替换为命令ls –1的进程映像，一旦该命令执行，它的任何输出都将发给管道的输入端。
现在来研究一下管道的接收端。从代码中可以看出，管道的接收端是由父进程来担当的。首先关闭stdin描述符（第20行），因为我们不会从机器的键盘等标准设备文件来接收数据的输入，而是从其它程序的输出中接收数据。然后，再一次用到dup2函数（第21行），让stdin变成管道的输出端，这是通过让文件描述符0（即常规的stdin）等于pfds[0]来实现的。关闭管道的stdout端（pfds[1]），因为在这里用不到它。最后，使用 execlp函数把父进程的映像替换为命令wc -1的进程映像，命令wc -1把管道的内容作为它的输入（第23行）。
1： #include <stdio.h>
2: #include <stdlib.h>
3: #include <unistd.h>
4:
5: int main()
6: ...{
7: int pfds[2];
8:
9: if ( pipe(pfds) == 0 ) ...{ //建立一个管道
10:
11: if ( fork() == 0 ) ...{ //子进程
12:
13: close(1); //关闭stdout描述符
14: dup2( pfds[1], 1 ); //把stdout重定向到管道（pfds[1]）
15: close( pfds[0] ); //关掉管道的输入端
16: execlp( "ls", "ls", "-1", NULL ); //把子进程的映像替换为命令ls –1的进程映像
17:
18: } else ...{ //父进程
19:
20: close(0); //关闭stdin描述符
21: dup2( pfds[0], 0 ); //让stdin变成管道的输出端
22: close( pfds[1] ); //关闭管道的stdout端（pfds[1]）
23: execlp( "wc", "wc", "-l", NULL ); //把父进程的映像替换为命令wc -1的进程映像
24:
25: }
26:
27: }
28:
29: return 0;
30: }
在该程序中，需要格外关注的是，我们的子进程把它的输出重定向的管道的输入，然后，父进程将它的输入重定向到管道的输出。这在实际的应用程序开发中是非常有用的一种技术。
1. 文件描述符在内核中数据结构
在具体说dup/dup2之前， 我认为有必要先了解一下文件描述符在内核中的形态。一个进程在此存在期间，会有一些文件被打开，从而会返回一些文件描述符，从shell中运行一个进程，默认会有3个文件描述符存在(0、１、2), 0与进程的标准输入相关联，１与进程的标准输出相关联，2与进程的标准错误输出相关联，一个进程当前有哪些打开的文件描述符可以通过/proc/进程ID/fd目录查看。 下图可以清楚的说明问题：
进程表项
————————————————
fd标志 文件指针
_____________________
fd 0:|________|____________|------------> 文件表
fd 1:|________|____________|
fd 2:|________|____________|
fd 3:|________|____________|
| ....... |
|_____________________|
图１
文件表中包含:文件状态标志、当前文件偏移量、v节点指针，这些不是本文讨论的重点，我们只需要知道每个打开的文件描述符(fd标志)在进程表中都有自己的文件表
项，由文件指针指向。
2. dup/dup2函数
APUE和man文档都用一句话简明的说出了这两个函数的作用：复制一个现存的文件描述符。
#include <unistd.h>
int dup(int oldfd);
int dup2(int oldfd, int newfd);
从图１来分析这个过程，当调用dup函数时，内核在进程中创建一个新的文件描述符，此描述符是当前可用文件描述符的最小数值，这个文件描述符指向oldfd所拥有的文件表项。
进程表项
————————————————
fd标志 文件指针
_____________________
fd 0:|________|____________| ______
fd 1:|________|____________|----------------> | |
fd 2:|________|____________| |文件表|
fd 3:|________|____________|----------------> |______|
| ....... |
|_____________________|
图2：调用dup后的示意图
如图2 所示，假如oldfd的值为1, 当前文件描述符的最小值为3, 那么新描述符3指向描述符１所拥有的文件表项。
dup2和dup的区别就是可以用newfd参数指定新描述符的数值，如果newfd已经打开，则先将其关闭。如果newfd等于oldfd，则dup2返回newfd, 而不关闭它。dup2函数返回的新文件描述符同样与参数oldfd共享同一文件表项。
APUE用另外一个种方法说明了这个问题：实际上，调用dup(oldfd)；等效与
fcntl(oldfd, F_DUPFD, 0)
而调用dup2(oldfd, newfd)；
等效与
close(oldfd)；
fcntl(oldfd, F_DUPFD, newfd)；
3. CGI中dup2
写过CGI程序的人都清楚，当浏览器使用post方法提交表单数据时，CGI读数据是从标准输入stdin, 写数据是写到标准输出stdout(c语言利用printf函数)。按照我们正常的理解，printf的输出应该在终端显示，原来CGI程序使用dup2函数将STDOUT_FINLENO(这个宏在unitstd.h定义，为１)这个文件描述符重定向到了连接套接字。
dup2(connfd, STDOUT_FILENO)； ／*实际情况还涉及到了管道，不是本文的重点*/如第一节所说， 一个进程默认的文件描述符１(STDOUT_FILENO)是和标准输出stdout相关联的，对于内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符引用，而内核并不知道流的存在(比如stdin、stdout)，所以printf函数输出到stdout的数据最后都写到了文件描述符１里面。至于文件描述符0、１、2与标准输入、标准输出、标准错误输出相关联，这只是shell以及很多应用程序的惯例，而与内核无关。
用下面的流图可以说明问题:(ps: 虽然不是流图关系，但是还是有助于理解)
printf －> stdout －> STDOUT_FILENO(1) －> 终端(tty)
printf最后的输出到了终端设备，文件描述符１指向当前的终端可以这么理解：
STDOUT_FILENO = open("/dev/tty", O_RDWR);
使用dup2之后STDOUT_FILENO不再指向终端设备， 而是指向connfd, 所以printf的
输出最后写到了connfd。是不是很优美？:)
4. 如何在CGI程序的fork子进程中还原STDOUT_FILENO
如果你能看到这里，感谢你的耐心， 我知道很多人可能感觉有点复杂， 其实复杂的问题就是一个个小问题的集合。所以弄清楚每个小问题就OK了，第三节中
说道，STDOUT_FILENO被重定向到了connfd套接字， 有时候我们可能想在CGI程序中调用后台脚本执行，而这些脚本中难免会有一些输入输出， 我们知道fork之后，子进程继承了父进程的所有文件描述符，所以这些脚本的输入输出并不会如我们愿输出到终端设备，而是和connfd想关联了，这个显然会扰乱网页的输出。那么如何恢复STDOUT_FILENO和终端关联呢？
方法１：在dup2之前保存原有的文件描述符，然后恢复。
代码实现如下：
savefd = dup(STDOUT_FILENO); ／*savefd此时指向终端*/
dup2(connfd, STDOUT_FILENO); /*STDOUT_FILENO(1) 被重新指向connfd*/
..... /*处理一些事情*/
dup2(savefd, STDOUT_FILENO); /*STDOUT_FILENO(1) 恢复指向savefd*/
很遗憾CGI程序无法使用这种方法， 因为dup2这些不是在CGI程序中完成的，而是在
web server中实现的，修改web server并不是个好主意。
方法2: 追本溯源，打开当前终端恢复STDOUT_FILENO。
分析第三节的流图， STDOUT_FILENO是如何和终端关联的？ 我们重头做一遍不就行
了， 代码实现如下：
ttyfd = open("/dev/tty", O_RDWR);
dup2(ttyfd, STDOUT_FILENO);
close(ttyfd);
/dev/tty是程序运行所在的终端， 这个应该通过一种方法获得。实践证明这种方法
是可行的，但是我总感觉有些不妥，不知道为什么，可能一些潜在的问题还没出现。
setsid
setsid命令的一般格式
setsid();
说明：当进程是会话组长时setsid()调用失败。setsid()调用成功后，进程成为新的会话组长和新的进程组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。
pid_t pid = fork();
if (pid == 0) {
...
int result = execl(path, "adb", "fork-server", "server", NULL);
} else {
// run a program in a new session
setsid();//之前parent和child运行在同一个session里,而且parent是session头,所以,
//所以作为session头的parent如果exit结束执行的话,那么会话session组中的所有进程将都被杀死,
//所以执行setsid()之后,parent将重新获得一个新的会话session组id,child将仍持有原有的会话session组,
//这时parent退出之后,将不会影响到child了[luther.gliethttp].
}
setsid()的返回值：
成功：调用进程的会话ID；
失败：-1；
stat函数讲解
表头文件: #include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
定义函数: int stat(const char *file_name, struct stat *buf);
函数说明: 通过文件名filename获取文件信息，并保存在buf所指的结构体stat中
返回值: 执行成功则返回0，失败返回-1，错误代码存于errno
错误代码:
ENOENT 参数file_name指定的文件不存在
ENOTDIR 路径中的目录存在但却非真正的目录
ELOOP 欲打开的文件有过多符号连接问题，上限为16符号连接
EFAULT 参数buf为无效指针，指向无法存在的内存空间
EACCESS 存取文件时被拒绝
ENOMEM 核心内存不足
ENAMETOOLONG 参数file_name的路径名称太长
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
struct stat buf;
stat("/etc/hosts", &buf);
printf("/etc/hosts file size = %d\n", buf.st_size);
}
-----------------------------------------------------
struct stat {
dev_t st_dev; //文件的设备编号
ino_t st_ino; //节点
mode_t st_mode; //文件的类型和存取的权限
nlink_t st_nlink; //连到该文件的硬连接数目，刚建立的文件值为1
uid_t st_uid; //用户ID
gid_t st_gid; //组ID
dev_t st_rdev; //(设备类型)若此文件为设备文件，则为其设备编号
off_t st_size; //文件字节数(文件大小)
unsigned long st_blksize; //块大小(文件系统的I/O 缓冲区大小)
unsigned long st_blocks; //块数
time_t st_atime; //最后一次访问时间
time_t st_mtime; //最后一次修改时间
time_t st_ctime; //最后一次改变时间(指属性)
};
先前所描述的st_mode 则定义了下列数种情况：
S_IFMT 0170000 文件类型的位遮罩
S_IFSOCK 0140000 scoket
S_IFLNK 0120000 符号连接
S_IFREG 0100000 一般文件
S_IFBLK 0060000 区块装置
S_IFDIR 0040000 目录
S_IFCHR 0020000 字符装置
S_IFIFO 0010000 先进先出
S_ISUID 04000 文件的(set user-id on execution)位
S_ISGID 02000 文件的(set group-id on execution)位
S_ISVTX 01000 文件的sticky位
S_IRUSR(S_IREAD) 00400 文件所有者具可读取权限
S_IWUSR(S_IWRITE)00200 文件所有者具可写入权限
S_IXUSR(S_IEXEC) 00100 文件所有者具可执行权限
S_IRGRP 00040 用户组具可读取权限
S_IWGRP 00020 用户组具可写入权限
S_IXGRP 00010 用户组具可执行权限
S_IROTH 00004 其他用户具可读取权限
S_IWOTH 00002 其他用户具可写入权限
S_IXOTH 00001 其他用户具可执行权限
上述的文件类型在POSIX中定义了检查这些类型的宏定义：
S_ISLNK (st_mode) 判断是否为符号连接
S_ISREG (st_mode) 是否为一般文件
S_ISDIR (st_mode) 是否为目录
S_ISCHR (st_mode) 是否为字符装置文件
S_ISBLK (s3e) 是否为先进先出
S_ISSOCK (st_mode) 是否为socket
若一目录具有sticky位(S_ISVTX)，则表示在此目录下的文件只能被该文件所有者、此目录所有者或root来删除或改名。
-----------------------------------------------------
struct statfs {
long f_type; //文件系统类型
long f_bsize; //块大小
long f_blocks; //块多少
long f_bfree; //空闲的块
long f_bavail; //可用块
long f_files; //总文件节点
long f_ffree; //空闲文件节点
fsid_t f_fsid; //文件系统id
long f_namelen; //文件名的最大长度
long f_spare[6]; //spare for later
};
stat、fstat和lstat函数(UNIX)
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
提供文件名字，获取文件对应属性。感觉一般是文件没有打开的时候这样操作。
int fstat(int filedes, struct stat *buf);
通过文件描述符获取文件对应的属性。文件打开后这样操作
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
连接文件
三个函数的返回：若成功则为0，若出错则为-1
给定一个pathname，stat函数返回一个与此命名文件有关的信息结构，fstat函数获得已在描述符filedes上打开的文件的有关信息。lstat函数类似于stat，但是当命名的文件是一个符号连接时，lstat返回该符号连接的有关信息，而不是由该符号连接引用的文件的信息。
第二个参数是个指针，它指向一个我们应提供的结构。这些函数填写由buf指向的结构。该结构的实际定义可能随实现而有所不同，但其基本形式是：
struct stat{
mode_t st_mode; /*file tpye &mode (permissions)*/
ino_t st_ino; /*i=node number (serial number)*/
dev_t st_rdev; /*device number for special files*/
nlink_t st_nlink; /*number of links*/
uid_t st_uid; /*user id of owner*/
gid_t st_gid; /*group ID of owner*/
off_t st_size; /*size in bytes for regular files*/
time_t st_atime; /*time of last access*/
time_t st_mtime; /*time of last modification*/
time_t st_ctime; /*time of last file status change*/
long st_blksize; /*best I/O block size */
long st_blocks; /*number of 512-byte blocks allocated*/
};
注意，除最后两个以外，其他各成员都为基本系统数据类型。我们将说明此结构的每个成员以了解文件属性。
使用stat函数最多的可能是ls-l命令，用其可以获得有关一个文件的所有信息。
1 函数都是获取文件（普通文件，目录，管道，socket，字符，块（）的属性。
函数原型
#include <sys/stat.h>
int stat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
提供文件名字，获取文件对应属性。
int fstat(int filedes, struct stat *buf);
通过文件描述符获取文件对应的属性。
int lstat(const char *restrict pathname, struct stat *restrict buf);
连接文件描述命，获取文件属性。
2 文件对应的属性
struct stat {
mode_t st_mode; //文件对应的模式，文件，目录等
ino_t st_ino; //inode节点号
dev_t st_dev; //设备号码
dev_t st_rdev; //特殊设备号码
nlink_t st_nlink; //文件的连接数
uid_t st_uid; //文件所有者
gid_t st_gid; //文件所有者对应的组
off_t st_size; //普通文件，对应的文件字节数
time_t st_atime; //文件最后被访问的时间
time_t st_mtime; //文件内容最后被修改的时间
time_t st_ctime; //文件状态改变时间
blksize_t st_blksize; //文件内容对应的块大小
blkcnt_t st_blocks; //伟建内容对应的块数量
};
可以通过上面提供的函数，返回一个结构体，保存着文件的信息。
浙公网安备 33010602011771号