SylixOS 的system使用

1. 适用范围

      SylixOS是一款为大型嵌入式系统设计的硬实时系统，支持使用system调用执行命令。SylixOS为了保证实时性在system的实现上和Linux有所差别，本文着重介绍SylixOS如何实现system和在使用system时需要注意的事项。

2. 原理介绍

       SylixOS为保证系统的实时性所以没有实现fork功能，Linux下system是使用fork实现的。而SylixOS则通过使用内核的shell线程实现system功能。

2.1  Linux的system功能浅析

        Linux下system会调用fork产生子进程，由子进程execve调用/bin/sh-c string来执行参数string字符串所代表的命令，此命令执行完后随即返回原调用的进程。

因为Linux下是通过fork实现system，所以被执行的命令继承父系的一些资源（比如文件描述符，父系的工作路径等）。同时能够实现异步执行和同步执行，同步执行即父系等待system调用运行结束（包括system调用的命令执行结束）；异步即不等待，父系继续运行。

2.2  SylixOS的system原理介绍

#include<stdlib.h> intsystem(constchar  *command);

        函数成功返回 0，失败返回-1，并设置错误码。

        SylixOS的system是先创建一个内核的shell线程，然后通过内核的shell线程执行system需要执行的命令。

如果使用system调用执行一个进程，则同时启动一个内核线程来join等待清除该进程。如果使用system调用执行一个shell命令，则直接由内核线程t_tshell负责清除。如图 2‑1所示，由open(pid=5)调用system执行hellow(pid=6)，而内核创建一个hellow(pid=0)的内核线程join等待。

图2‑1  system调用现象

23. SylixOS的system功能

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

1. SylixOS实现system基础功能，调用执行命令；

2. SylixOS 的system执行命令可设置为同步执行和异步执行。

3. SylixOS的system继承父系进程的工作空间；

4. SylixOS中由system启动的进程继承内核线程的栈空间大小；

5.Linux的system调用的三者有血缘关系，所以被system调用的进程继承父系的资源（包括文件描述符），而SylixOS的system调用的三者之间没有血缘关系，所以不能够继承父系的资源。所以SylixOS在使用system时需要注意，在技术实现章节会介绍如何实现system的这个功能。

3. 技术实现

       在移植Linux应用程序时，在某些特定的场景上Linux用户会在A进程通过system调用B进程，同时通过传参把一些文件描述符传递到B进程。因为Linux下B进程继承A进程的文件描述符，所以B进程便能使用A进程的文件描述符进行操作。

使用场景如程序清单 3‑1和程序清单 3‑2所示。

程序清单  3‑1  A进程代码

#include<stdio.h> #include<stdlib.h>   #define PATH_LEN   20                                          /* 路径长度              */ #define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP)  /* 创建文件的权限        */   intmain(intargc, char **argv) {     int   iFd1;     int   iFd2;     char  cBuf[PATH_LEN] = {0};       iFd1 = open("test1", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);                                 /* 打开文件                          */     iFd2 = open("test2", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);       printf("open   readfd %d  writefd %d\n", iFd1, iFd2); /* * 构建system命令字符串     */ sprintf(cBuf, "%s %d:%d", "/apps/hellow/hellow", iFd1, iFd2);       system(cBuf);                                             /* 调用system执行        */       close(iFd1);     close(iFd2);     printf("after system!\n");     return 0; }

程序清单   3‑2  B进程代码

#include<stdio.h> intmain (intargc, char **argv) {     intreadfd;     intwritefd;       sscanf (argv[1], "%d:%d", &readfd, &writefd);    /* 解析参数，获得文件描述符      */     printf("hellow readfd %d  writefd %d\n", readfd, writefd);       if (!write(writefd, "SylixOS", sizeof("SylixOS"))) {         perror("write");         return -1;     }     return  (0); }

     在SylixOS运行结果如所示，B进程没有继承A进程的文件描述符导致报错。

图 3‑1  SylixOS运行结果

       遇到这种情况，可以通过使用posix_spawn来替换system。posix_spawn函数创建子进程并继承父系的文件描述符，所以可以通过posix_spawn替换system实现。如程序清单 3‑3所示，只需修改A进程，B进程不用修改。

程序清单  3‑3  A进程修改后源码

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<spawn.h>   #define PATH_LEN   20                                         /* 路径长度               */ #define FILE_MODE (S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP | S_IWGRP)  /* 创建文件的权限        */   intmain(intargc, char **argv) {     int   iFd1;     int   iFd2;     char  cBuf[PATH_LEN] = {0};       iFd1 = open("test1", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);                                 /* 打开文件                          */     iFd2 = open("test2", O_CREAT | O_WRONLY, FILE_MODE);       printf("open   readfd %d  writefd %d\n", iFd1, iFd2); #ifndef SYLIXOS /* * 构建system命令字符串     */     sprintf(cBuf, "%s %d:%d", "/apps/hellow/hellow", iFd1, iFd2);           system(cBuf);                                   /* 调用system执行              */ #else     char  *pcArgv[5] = { "/apps/hellow/hellow", "SylixOS", (char *)0 };     int   iRet;     pid_tiPid;       sprintf(pcArgv[1], "%d:%d", iFd1, iFd2);      /* 构建system命令字符串         */     iRet = posix_spawn(&iPid,                       /*  启动进程                    */                        "/apps/hellow/hellow",                        NULL,                        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; }

运行结果如图 3‑2所示，运行正确。

图3‑2  修改后运行结果

4. 参考资料

《 SylixOS 应用开发手册》

《TN0015_fork函数替换为SylixOS进程技术笔记》