Pipe，Fork和Exec - 父子進程之間的雙向通信

Question

我的操作系統類中的一個賦值需要我通過在同一程序中遞歸調用exec來構建二進制進程樹。目標是將一些任意任務分解成單獨的進程。父母應該通過未命名的管道與孩子以及父母的孩子進行交流。這個想法是，父母發送每個孩子一半的工作，這種遞歸繼續下去，直到滿足基本情況下，傳遞給每個孩子的字符串的長度爲< = 2.然後，孩子處理這些數據並將結果發回通過管道傳遞給父母。

爲了更好地理解雙向通信如何與c中的管道協同工作，我在創建了下面的簡單程序，然後再進行實際任務。父母從不讀取子進程中的數據。我期待輸出...

in parent |收到的消息：測試

相反，當我打印我得到...

在父母

|收到的消息：

看起來buff是空的，並且沒有從子進程讀取。有人可以解釋我在做什麼錯誤和/或

1. 寫從父
2. 在exec'd孩子
3. 從寫回父母由父母讀exec'd孩子的標準方法exec'd孩子
4. 在父母

我需要使用EXEC從exec'd孩子讀（），管（），fork（）的。謝謝。

/** 
* ********************************* 
* two_way_pipes.c 
* ********************************* 
*/ 

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <string.h> 
#include <unistd.h> 
#include <math.h> 
#include <sys/time.h> 
#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 

#define PARENT_READ read_pipe[0] 
#define PARENT_WRITE write_pipe[1] 
#define CHILD_WRITE read_pipe[1] 
#define CHILD_READ write_pipe[0] 

#define DEBUGGING 1 

int main(int argc, char **argv) { 
    char buff[5]; 

    // in the child process that was exec'd on the orginal call to two_way_pipes 
    if(argc == 2) { 
     read(STDIN_FILENO, buff, 4); // this should read "test" from stdin 
     buff[4] = '\0'; 
     fprintf(stdout, "%s\n", buff); // this should right "test" to stdout and be read by the parent process 
    // int the root process, the original call to two_way_pipes with no args 
    } else { 
     int pid; 
     int read_pipe[2]; 
     int write_pipe[2]; 

     pipe(read_pipe); 
     pipe(write_pipe); 

     pid = fork(); 

     // parent process 
     if(pid > 0) { 
      close(CHILD_READ); 
      close(CHILD_WRITE); 

      write(PARENT_WRITE, "test", 4); // attempting to write this to the child 

      struct timeval tv; 
      fd_set readfds; 
      tv.tv_sec = 10; 
      tv.tv_usec = 0; 
      FD_ZERO(&readfds); 
      FD_SET(PARENT_READ, &readfds); 
      select(PARENT_READ + 1, &readfds, NULL, NULL, &tv); 

      if(FD_ISSET(PARENT_READ, &readfds)) { 
       read(PARENT_READ, buff, 4); // should read "test" which was written by the child to stdout 
       buff[4] = '\0'; 
       close(PARENT_READ); 
       close(PARENT_WRITE); 
       fprintf(stderr, "in parent | message received: %s\n", buff); // "test" is not in buff 
      } 

     // child process 
     } else if(pid == 0) { 
      close(PARENT_READ); 
      close(PARENT_WRITE); 

      dup2(CHILD_READ, STDIN_FILENO); 
      dup2(CHILD_WRITE, STDOUT_FILENO); 
      close(CHILD_READ); 
      close(CHILD_WRITE); 

      char *argv2[] = {"some random arg to make sure that argc == 2 in the child", NULL}; 
      execvp("two_way_pipes", argv2); 
      _exit(0); 
     // error forking child process 
     } else { 
      fprintf(stderr, "error forking the child\n"); 
     } 
    } 
} 

更新

根據喬納森的回答我修改了ARG2陣列傳遞到execvp到...

char *argv2[] = {"two_way_pipes", "1", NULL}; 
execvp("two_way_pipes", argv2); 

這並沒有解決問題。父母仍然無法從客戶端讀取「測試」。然而，爲了迴應喬納森的回答和威廉的評論，我開始調整我的執行呼叫，並由於某種原因將其改爲下面的行顯示工作。

execl("two_way_pipes", "two_way_pipes", "1", NULL); 

我很樂意接受任何答案，解釋爲什麼execvp調用不起作用，但execl調用做了。

Answer 1

除了the issue mentioned通過Jonathon Reinhart，最有可能調用execv()失敗。

爲了檢驗這一修改這些線

execvp("two_way_pipes", argv2); 
_exit(0); 

是

... 
#include <errno.h> 
... 


execvp("two_way_pipes", argv2); /* On sucess exec*() functions never return. */ 
perror("execvp() failed); /* Getting here means execvp() failed. */ 
_exit(errno); 

期待接收

execvp() failed: No such file or directory 

要修正這種變化

execvp("two_way_pipes", argv2); 

是

execvp("./two_way_pipes", argv2); 

---

此外，如果孩子不是exec*()版那麼這行

read(PARENT_READ, buff, 4); // should read "test" which was written by the child to stdout 

失敗，反過來buff將不會被初始化，因此該行

fprintf(stderr, "in parent | message received: %s\n", buff); 

引發未定義的行爲。

爲了解決這個問題，通過改變

char buff[5]; 

至少正確初始化buff是

char buff[5] = ""; 

Answer 2

您的argv2中的第一項應該是可執行文件的名稱（就像您傳入的argv[0]一樣。

char *argv2[] = {"two_way_pipes", "some random arg...", NULL}; 
execvp("two_way_pipes", argv2); 

從execvp man page：

的execv()，execvp()，和execvpe()函數提供的指針爲空終止字符串表示參數列表提供給新的數組程序。按照慣例，第一個參數應指向與正在執行的文件關聯的文件名。指針陣列必須由NULL指針終止。

Answer 3

正如喬納森·萊因哈特說，你應該改變這一行：

char *argv2[] = {"some random arg to make sure that argc == 2 in the child", NULL}; 
execvp("two_way_pipes", argv2); 

到：

char *argv2[] = {argv[0], "some random arg...", NULL}; 
execvp(argv[0], argv2); 

然後它按預期工作：

echo test | ./two_way_pipes 
in parent | message received: test 

在你的節目，你寫了「two_way_pipes」，但它是不是在你的PATH所以你真的需要額外的./這樣的argv [0]，然後是（」 ./two_way_pipes「）。