SylixOS 的system使用

2020-06-16 17:12:52

1. 適用範圍

SylixOS是一款為大型嵌入式系統設計的硬實時系統，支援使用system呼叫執行命令。SylixOS為了保證實時性在system的實現上和Linux有所差別，本文著重介紹SylixOS如何實現system和在使用system時需要注意的事項。

2. 原理介紹

SylixOS為保證系統的實時性所以沒有實現fork功能，Linux下system是使用fork實現的。而SylixOS則通過使用核心的shell執行緒實現system功能。

2.1 Linux的system功能淺析

Linux下system會呼叫fork產生子進程，由子進程execve呼叫/bin/sh-c string來執行引數string字串所代表的命令，此命令執行完後隨即返回原呼叫的進程。

因為Linux下是通過fork實現system，所以被執行的命令繼承父系的一些資源（比如檔案描述符，父系的工作路徑等）。同時能夠實現非同步執行和同步執行，同步執行即父系等待system呼叫執行結束（包括system呼叫的命令執行結束）；非同步即不等待，父系繼續執行。

`2.2` SylixOS的system原理介紹

#include<stdlib.h>

intsystem(constchar *command);

函數成功返回 0，失敗返回-1，並設定錯誤碼。

SylixOS的system是先建立一個核心的shell執行緒，然後通過核心的shell執行緒執行system需要執行的命令。

如果使用system呼叫執行一個進程，則同時啟動一個核心執行緒來join等待清除該進程。如果使用system呼叫執行一個shell命令，則直接由核心執行緒t_tshell負責清除。如圖 21所示，由open(pid=5)呼叫system執行hellow(pid=6)，而核心建立一個hellow(pid=0)的核心執行緒join等待。

圖 21 system呼叫現象

2.3 SylixOS的system功能

SylixOS 的system實現原理和Linux不同，功能上和Linux的基本相同。

1. SylixOS實現system基礎功能，呼叫執行命令；

2. SylixOS 的system執行命令可設定為同步執行和非同步執行。

3. SylixOS的system繼承父係進程的工作空間；

4. SylixOS中由system啟動的進程繼承核心執行緒的棧空間大小；

5.Linux的system呼叫的三者有血緣關係，所以被system呼叫的進程繼承父系的資源（包括檔案描述符），而SylixOS的system呼叫的三者之間沒有血緣關係，所以不能夠繼承父系的資源。所以SylixOS在使用system時需要注意，在技術實現章節會介紹如何實現system的這個功能。

3. 技術實現

在移植Linux應用程式時，在某些特定的場景上Linux使用者會在A進程通過system呼叫B進程，同時通過傳參把一些檔案描述符傳遞到B進程。因為Linux下B進程繼承A進程的檔案描述符，所以B進程便能使用A進程的檔案描述符進行操作。

使用場景如程式清單 31和程式清單 32所示。

程式清單 31 A進程程式碼

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#define PATH_LEN 20 /* 路徑長度 */

#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP) /* 建立檔案的許可權 */

intmain(intargc, char **argv)

{

int iFd1;

int iFd2;

char cBuf[PATH_LEN] = {0};

iFd1 = open("test1", O_CREAT | O_WRONLY,

FILE_MODE); /* 開啟檔案 */

iFd2 = open("test2", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);

printf("open readfd %d writefd %dn", iFd1, iFd2);

* 構建system命令字串

sprintf(cBuf, "%s %d:%d", "/apps/hellow/hellow", iFd1, iFd2);

system(cBuf); /* 呼叫system執行 */

close(iFd1);

close(iFd2);

printf("after system!n");

return 0;

}

程式清單 32 B進程程式碼

#include<stdio.h>

intmain (intargc, char **argv)

{

intreadfd;

intwritefd;

sscanf (argv[1], "%d:%d", &readfd, &writefd); /* 解析引數，獲得檔案描述符 */

printf("hellow readfd %d writefd %dn", readfd, writefd);

if (!write(writefd, "SylixOS", sizeof("SylixOS"))) {

perror("write");

return -1;

}

return (0);

}

在SylixOS執行結果如所示，B進程沒有繼承A進程的檔案描述符導致報錯。

圖 31 SylixOS執行結果

遇到這種情況，可以通過使用posix_spawn來替換system。posix_spawn函數建立子進程並繼承父系的檔案描述符，所以可以通過posix_spawn替換system實現。如程式清單 33所示，只需修改A進程，B進程不用修改。

程式清單 33 A進程修改後原始碼

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<spawn.h>

#define PATH_LEN 20 /* 路徑長度 */

#define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP)

/* 建立檔案的許可權 */

intmain(intargc, char **argv)

{

int iFd1;

int iFd2;

char cBuf[PATH_LEN] = {0};

iFd1 = open("test1", O_CREAT | O_WRONLY,

FILE_MODE); /* 開啟檔案 */

iFd2 = open("test2", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);

printf("open readfd %d writefd %dn", iFd1, iFd2);

#ifndef SYLIXOS

* 構建system命令字串

sprintf(cBuf, "%s %d:%d", "/apps/hellow/hellow", iFd1, iFd2);

system(cBuf); /* 呼叫system執行 */

#else

char *pcArgv[5] = { "/apps/hellow/hellow", "SylixOS", (char *)0 };

int iRet;

pid_tiPid;

sprintf(pcArgv[1], "%d:%d", iFd1, iFd2); /* 構建system命令字串 */

iRet = posix_spawn(&iPid, /* 啟動進程 */

"/apps/hellow/hellow",

NULL,

pcArgv,

NULL);

if (iRet != 0) {

close(iFd1);

close(iFd2);

return (-3);

}

#endif

waitpid(iPid, NULL, 0);

close(iFd1);

close(iFd2);

printf("after system!n");

return 0;

}

執行結果如圖 32所示，執行正確。

圖 32 修改後執行結果

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SylixOS 的system使用

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2.2 SylixOS的system原理介紹

2.3 SylixOS的system功能

3. 技術實現

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