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

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 21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。

wKiom1kZoHvSaU26AAAzX4DKCJE620.png

                        图 21  system调用现象

2.3      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 31和程序清单 32所示。

程序清单 31  A进程代码

#include

#include

 

#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 32  B进程代码

#include

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 31  SylixOS运行结果

SylixOS 的system使用_第1张图片

       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 33所示，只需修改A进程，B进程不用修改。

程序清单 33  A进程修改后源码

#include

#include

#include

 

#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 32所示，运行正确。

图 32  修改后运行结果

wKioL1kZoqrBDADQAAASaiZOSdY267.png

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》