]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libnative/io/process.rs
auto merge of #15999 : Kimundi/rust/fix_folder, r=nikomatsakis
[rust.git] / src / libnative / io / process.rs
1 // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 use libc::{pid_t, c_void, c_int};
12 use libc;
13 use std::c_str::CString;
14 use std::io;
15 use std::mem;
16 use std::os;
17 use std::ptr;
18 use std::rt::rtio::{ProcessConfig, IoResult, IoError};
19 use std::rt::rtio;
20
21 use super::file;
22 use super::util;
23
24 #[cfg(windows)] use std::string::String;
25 #[cfg(unix)] use super::c;
26 #[cfg(unix)] use super::retry;
27 #[cfg(unix)] use io::helper_thread::Helper;
28
29 #[cfg(unix)]
30 helper_init!(static mut HELPER: Helper<Req>)
31
32 /**
33  * A value representing a child process.
34  *
35  * The lifetime of this value is linked to the lifetime of the actual
36  * process - the Process destructor calls self.finish() which waits
37  * for the process to terminate.
38  */
39 pub struct Process {
40     /// The unique id of the process (this should never be negative).
41     pid: pid_t,
42
43     /// A handle to the process - on unix this will always be NULL, but on
44     /// windows it will be a HANDLE to the process, which will prevent the
45     /// pid being re-used until the handle is closed.
46     handle: *mut (),
47
48     /// None until finish() is called.
49     exit_code: Option<rtio::ProcessExit>,
50
51     /// Manually delivered signal
52     exit_signal: Option<int>,
53
54     /// Deadline after which wait() will return
55     deadline: u64,
56 }
57
58 #[cfg(unix)]
59 enum Req {
60     NewChild(libc::pid_t, Sender<rtio::ProcessExit>, u64),
61 }
62
63 impl Process {
64     /// Creates a new process using native process-spawning abilities provided
65     /// by the OS. Operations on this process will be blocking instead of using
66     /// the runtime for sleeping just this current task.
67     pub fn spawn(cfg: ProcessConfig)
68         -> IoResult<(Process, Vec<Option<file::FileDesc>>)>
69     {
70         // right now we only handle stdin/stdout/stderr.
71         if cfg.extra_io.len() > 0 {
72             return Err(super::unimpl());
73         }
74
75         fn get_io(io: rtio::StdioContainer,
76                   ret: &mut Vec<Option<file::FileDesc>>)
77             -> IoResult<Option<file::FileDesc>>
78         {
79             match io {
80                 rtio::Ignored => { ret.push(None); Ok(None) }
81                 rtio::InheritFd(fd) => {
82                     ret.push(None);
83                     Ok(Some(file::FileDesc::new(fd, true)))
84                 }
85                 rtio::CreatePipe(readable, _writable) => {
86                     let (reader, writer) = try!(pipe());
87                     let (theirs, ours) = if readable {
88                         (reader, writer)
89                     } else {
90                         (writer, reader)
91                     };
92                     ret.push(Some(ours));
93                     Ok(Some(theirs))
94                 }
95             }
96         }
97
98         let mut ret_io = Vec::new();
99         let res = spawn_process_os(cfg,
100                                    try!(get_io(cfg.stdin, &mut ret_io)),
101                                    try!(get_io(cfg.stdout, &mut ret_io)),
102                                    try!(get_io(cfg.stderr, &mut ret_io)));
103
104         match res {
105             Ok(res) => {
106                 let p = Process {
107                     pid: res.pid,
108                     handle: res.handle,
109                     exit_code: None,
110                     exit_signal: None,
111                     deadline: 0,
112                 };
113                 Ok((p, ret_io))
114             }
115             Err(e) => Err(e)
116         }
117     }
118
119     pub fn kill(pid: libc::pid_t, signum: int) -> IoResult<()> {
120         unsafe { killpid(pid, signum) }
121     }
122 }
123
124 impl rtio::RtioProcess for Process {
125     fn id(&self) -> pid_t { self.pid }
126
127     fn set_timeout(&mut self, timeout: Option<u64>) {
128         self.deadline = timeout.map(|i| i + ::io::timer::now()).unwrap_or(0);
129     }
130
131     fn wait(&mut self) -> IoResult<rtio::ProcessExit> {
132         match self.exit_code {
133             Some(code) => Ok(code),
134             None => {
135                 let code = try!(waitpid(self.pid, self.deadline));
136                 // On windows, waitpid will never return a signal. If a signal
137                 // was successfully delivered to the process, however, we can
138                 // consider it as having died via a signal.
139                 let code = match self.exit_signal {
140                     None => code,
141                     Some(signal) if cfg!(windows) => rtio::ExitSignal(signal),
142                     Some(..) => code,
143                 };
144                 self.exit_code = Some(code);
145                 Ok(code)
146             }
147         }
148     }
149
150     fn kill(&mut self, signum: int) -> IoResult<()> {
151         #[cfg(unix)] use ERROR = libc::EINVAL;
152         #[cfg(windows)] use ERROR = libc::ERROR_NOTHING_TO_TERMINATE;
153
154         // On linux (and possibly other unices), a process that has exited will
155         // continue to accept signals because it is "defunct". The delivery of
156         // signals will only fail once the child has been reaped. For this
157         // reason, if the process hasn't exited yet, then we attempt to collect
158         // their status with WNOHANG.
159         if self.exit_code.is_none() {
160             match waitpid_nowait(self.pid) {
161                 Some(code) => { self.exit_code = Some(code); }
162                 None => {}
163             }
164         }
165
166         // if the process has finished, and therefore had waitpid called,
167         // and we kill it, then on unix we might ending up killing a
168         // newer process that happens to have the same (re-used) id
169         match self.exit_code {
170             Some(..) => return Err(IoError {
171                 code: ERROR as uint,
172                 extra: 0,
173                 detail: Some("can't kill an exited process".to_string()),
174             }),
175             None => {}
176         }
177
178         // A successfully delivered signal that isn't 0 (just a poll for being
179         // alive) is recorded for windows (see wait())
180         match unsafe { killpid(self.pid, signum) } {
181             Ok(()) if signum == 0 => Ok(()),
182             Ok(()) => { self.exit_signal = Some(signum); Ok(()) }
183             Err(e) => Err(e),
184         }
185     }
186 }
187
188 impl Drop for Process {
189     fn drop(&mut self) {
190         free_handle(self.handle);
191     }
192 }
193
194 fn pipe() -> IoResult<(file::FileDesc, file::FileDesc)> {
195     #[cfg(unix)] use ERROR = libc::EMFILE;
196     #[cfg(windows)] use ERROR = libc::WSAEMFILE;
197     struct Closer { fd: libc::c_int }
198
199     let os::Pipe { reader, writer } = match unsafe { os::pipe() } {
200         Ok(p) => p,
201         Err(io::IoError { detail, .. }) => return Err(IoError {
202             code: ERROR as uint,
203             extra: 0,
204             detail: detail,
205         })
206     };
207     let mut reader = Closer { fd: reader };
208     let mut writer = Closer { fd: writer };
209
210     let native_reader = file::FileDesc::new(reader.fd, true);
211     reader.fd = -1;
212     let native_writer = file::FileDesc::new(writer.fd, true);
213     writer.fd = -1;
214     return Ok((native_reader, native_writer));
215
216     impl Drop for Closer {
217         fn drop(&mut self) {
218             if self.fd != -1 {
219                 let _ = unsafe { libc::close(self.fd) };
220             }
221         }
222     }
223 }
224
225 #[cfg(windows)]
226 unsafe fn killpid(pid: pid_t, signal: int) -> IoResult<()> {
227     let handle = libc::OpenProcess(libc::PROCESS_TERMINATE |
228                                    libc::PROCESS_QUERY_INFORMATION,
229                                    libc::FALSE, pid as libc::DWORD);
230     if handle.is_null() {
231         return Err(super::last_error())
232     }
233     let ret = match signal {
234         // test for existence on signal 0
235         0 => {
236             let mut status = 0;
237             let ret = libc::GetExitCodeProcess(handle, &mut status);
238             if ret == 0 {
239                 Err(super::last_error())
240             } else if status != libc::STILL_ACTIVE {
241                 Err(IoError {
242                     code: libc::ERROR_NOTHING_TO_TERMINATE as uint,
243                     extra: 0,
244                     detail: None,
245                 })
246             } else {
247                 Ok(())
248             }
249         }
250         15 | 9 => { // sigterm or sigkill
251             let ret = libc::TerminateProcess(handle, 1);
252             super::mkerr_winbool(ret)
253         }
254         _ => Err(IoError {
255             code: libc::ERROR_CALL_NOT_IMPLEMENTED as uint,
256             extra: 0,
257             detail: Some("unsupported signal on windows".to_string()),
258         })
259     };
260     let _ = libc::CloseHandle(handle);
261     return ret;
262 }
263
264 #[cfg(not(windows))]
265 unsafe fn killpid(pid: pid_t, signal: int) -> IoResult<()> {
266     let r = libc::funcs::posix88::signal::kill(pid, signal as c_int);
267     super::mkerr_libc(r)
268 }
269
270 struct SpawnProcessResult {
271     pid: pid_t,
272     handle: *mut (),
273 }
274
275 #[cfg(windows)]
276 fn spawn_process_os(cfg: ProcessConfig,
277                     in_fd: Option<file::FileDesc>,
278                     out_fd: Option<file::FileDesc>,
279                     err_fd: Option<file::FileDesc>)
280                  -> IoResult<SpawnProcessResult> {
281     use libc::types::os::arch::extra::{DWORD, HANDLE, STARTUPINFO};
282     use libc::consts::os::extra::{
283         TRUE, FALSE,
284         STARTF_USESTDHANDLES,
285         INVALID_HANDLE_VALUE,
286         DUPLICATE_SAME_ACCESS
287     };
288     use libc::funcs::extra::kernel32::{
289         GetCurrentProcess,
290         DuplicateHandle,
291         CloseHandle,
292         CreateProcessW
293     };
294     use libc::funcs::extra::msvcrt::get_osfhandle;
295
296     use std::mem;
297     use std::iter::Iterator;
298     use std::str::StrSlice;
299
300     if cfg.gid.is_some() || cfg.uid.is_some() {
301         return Err(IoError {
302             code: libc::ERROR_CALL_NOT_IMPLEMENTED as uint,
303             extra: 0,
304             detail: Some("unsupported gid/uid requested on windows".to_string()),
305         })
306     }
307
308     // To have the spawning semantics of unix/windows stay the same, we need to
309     // read the *child's* PATH if one is provided. See #15149 for more details.
310     let program = cfg.env.and_then(|env| {
311         for &(ref key, ref v) in env.iter() {
312             if b"PATH" != key.as_bytes_no_nul() { continue }
313
314             // Split the value and test each path to see if the program exists.
315             for path in os::split_paths(v.as_bytes_no_nul()).move_iter() {
316                 let path = path.join(cfg.program.as_bytes_no_nul())
317                                .with_extension(os::consts::EXE_EXTENSION);
318                 if path.exists() {
319                     return Some(path.to_c_str())
320                 }
321             }
322             break
323         }
324         None
325     });
326
327     unsafe {
328         let mut si = zeroed_startupinfo();
329         si.cb = mem::size_of::<STARTUPINFO>() as DWORD;
330         si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES;
331
332         let cur_proc = GetCurrentProcess();
333
334         // Similarly to unix, we don't actually leave holes for the stdio file
335         // descriptors, but rather open up /dev/null equivalents. These
336         // equivalents are drawn from libuv's windows process spawning.
337         let set_fd = |fd: &Option<file::FileDesc>, slot: &mut HANDLE,
338                       is_stdin: bool| {
339             match *fd {
340                 None => {
341                     let access = if is_stdin {
342                         libc::FILE_GENERIC_READ
343                     } else {
344                         libc::FILE_GENERIC_WRITE | libc::FILE_READ_ATTRIBUTES
345                     };
346                     let size = mem::size_of::<libc::SECURITY_ATTRIBUTES>();
347                     let mut sa = libc::SECURITY_ATTRIBUTES {
348                         nLength: size as libc::DWORD,
349                         lpSecurityDescriptor: ptr::mut_null(),
350                         bInheritHandle: 1,
351                     };
352                     let filename: Vec<u16> = "NUL".utf16_units().collect();
353                     let filename = filename.append_one(0);
354                     *slot = libc::CreateFileW(filename.as_ptr(),
355                                               access,
356                                               libc::FILE_SHARE_READ |
357                                                   libc::FILE_SHARE_WRITE,
358                                               &mut sa,
359                                               libc::OPEN_EXISTING,
360                                               0,
361                                               ptr::mut_null());
362                     if *slot == INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE {
363                         return Err(super::last_error())
364                     }
365                 }
366                 Some(ref fd) => {
367                     let orig = get_osfhandle(fd.fd()) as HANDLE;
368                     if orig == INVALID_HANDLE_VALUE as HANDLE {
369                         return Err(super::last_error())
370                     }
371                     if DuplicateHandle(cur_proc, orig, cur_proc, slot,
372                                        0, TRUE, DUPLICATE_SAME_ACCESS) == FALSE {
373                         return Err(super::last_error())
374                     }
375                 }
376             }
377             Ok(())
378         };
379
380         try!(set_fd(&in_fd, &mut si.hStdInput, true));
381         try!(set_fd(&out_fd, &mut si.hStdOutput, false));
382         try!(set_fd(&err_fd, &mut si.hStdError, false));
383
384         let cmd_str = make_command_line(program.as_ref().unwrap_or(cfg.program),
385                                         cfg.args);
386         let mut pi = zeroed_process_information();
387         let mut create_err = None;
388
389         // stolen from the libuv code.
390         let mut flags = libc::CREATE_UNICODE_ENVIRONMENT;
391         if cfg.detach {
392             flags |= libc::DETACHED_PROCESS | libc::CREATE_NEW_PROCESS_GROUP;
393         }
394
395         with_envp(cfg.env, |envp| {
396             with_dirp(cfg.cwd, |dirp| {
397                 let mut cmd_str: Vec<u16> = cmd_str.as_slice().utf16_units().collect();
398                 cmd_str = cmd_str.append_one(0);
399                 let created = CreateProcessW(ptr::null(),
400                                              cmd_str.as_mut_ptr(),
401                                              ptr::mut_null(),
402                                              ptr::mut_null(),
403                                              TRUE,
404                                              flags, envp, dirp,
405                                              &mut si, &mut pi);
406                 if created == FALSE {
407                     create_err = Some(super::last_error());
408                 }
409             })
410         });
411
412         assert!(CloseHandle(si.hStdInput) != 0);
413         assert!(CloseHandle(si.hStdOutput) != 0);
414         assert!(CloseHandle(si.hStdError) != 0);
415
416         match create_err {
417             Some(err) => return Err(err),
418             None => {}
419         }
420
421         // We close the thread handle because we don't care about keeping the
422         // thread id valid, and we aren't keeping the thread handle around to be
423         // able to close it later. We don't close the process handle however
424         // because std::we want the process id to stay valid at least until the
425         // calling code closes the process handle.
426         assert!(CloseHandle(pi.hThread) != 0);
427
428         Ok(SpawnProcessResult {
429             pid: pi.dwProcessId as pid_t,
430             handle: pi.hProcess as *mut ()
431         })
432     }
433 }
434
435 #[cfg(windows)]
436 fn zeroed_startupinfo() -> libc::types::os::arch::extra::STARTUPINFO {
437     libc::types::os::arch::extra::STARTUPINFO {
438         cb: 0,
439         lpReserved: ptr::mut_null(),
440         lpDesktop: ptr::mut_null(),
441         lpTitle: ptr::mut_null(),
442         dwX: 0,
443         dwY: 0,
444         dwXSize: 0,
445         dwYSize: 0,
446         dwXCountChars: 0,
447         dwYCountCharts: 0,
448         dwFillAttribute: 0,
449         dwFlags: 0,
450         wShowWindow: 0,
451         cbReserved2: 0,
452         lpReserved2: ptr::mut_null(),
453         hStdInput: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
454         hStdOutput: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
455         hStdError: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
456     }
457 }
458
459 #[cfg(windows)]
460 fn zeroed_process_information() -> libc::types::os::arch::extra::PROCESS_INFORMATION {
461     libc::types::os::arch::extra::PROCESS_INFORMATION {
462         hProcess: ptr::mut_null(),
463         hThread: ptr::mut_null(),
464         dwProcessId: 0,
465         dwThreadId: 0
466     }
467 }
468
469 #[cfg(windows)]
470 fn make_command_line(prog: &CString, args: &[CString]) -> String {
471     let mut cmd = String::new();
472     append_arg(&mut cmd, prog.as_str()
473                              .expect("expected program name to be utf-8 encoded"));
474     for arg in args.iter() {
475         cmd.push_char(' ');
476         append_arg(&mut cmd, arg.as_str()
477                                 .expect("expected argument to be utf-8 encoded"));
478     }
479     return cmd;
480
481     fn append_arg(cmd: &mut String, arg: &str) {
482         let quote = arg.chars().any(|c| c == ' ' || c == '\t');
483         if quote {
484             cmd.push_char('"');
485         }
486         let argvec: Vec<char> = arg.chars().collect();
487         for i in range(0u, argvec.len()) {
488             append_char_at(cmd, &argvec, i);
489         }
490         if quote {
491             cmd.push_char('"');
492         }
493     }
494
495     fn append_char_at(cmd: &mut String, arg: &Vec<char>, i: uint) {
496         match *arg.get(i) {
497             '"' => {
498                 // Escape quotes.
499                 cmd.push_str("\\\"");
500             }
501             '\\' => {
502                 if backslash_run_ends_in_quote(arg, i) {
503                     // Double all backslashes that are in runs before quotes.
504                     cmd.push_str("\\\\");
505                 } else {
506                     // Pass other backslashes through unescaped.
507                     cmd.push_char('\\');
508                 }
509             }
510             c => {
511                 cmd.push_char(c);
512             }
513         }
514     }
515
516     fn backslash_run_ends_in_quote(s: &Vec<char>, mut i: uint) -> bool {
517         while i < s.len() && *s.get(i) == '\\' {
518             i += 1;
519         }
520         return i < s.len() && *s.get(i) == '"';
521     }
522 }
523
524 #[cfg(unix)]
525 fn spawn_process_os(cfg: ProcessConfig,
526                     in_fd: Option<file::FileDesc>,
527                     out_fd: Option<file::FileDesc>,
528                     err_fd: Option<file::FileDesc>)
529                 -> IoResult<SpawnProcessResult>
530 {
531     use libc::funcs::posix88::unistd::{fork, dup2, close, chdir, execvp};
532     use libc::funcs::bsd44::getdtablesize;
533     use io::c;
534
535     mod rustrt {
536         extern {
537             pub fn rust_unset_sigprocmask();
538         }
539     }
540
541     #[cfg(target_os = "macos")]
542     unsafe fn set_environ(envp: *const c_void) {
543         extern { fn _NSGetEnviron() -> *mut *const c_void; }
544
545         *_NSGetEnviron() = envp;
546     }
547     #[cfg(not(target_os = "macos"))]
548     unsafe fn set_environ(envp: *const c_void) {
549         extern { static mut environ: *const c_void; }
550         environ = envp;
551     }
552
553     unsafe fn set_cloexec(fd: c_int) {
554         let ret = c::ioctl(fd, c::FIOCLEX);
555         assert_eq!(ret, 0);
556     }
557
558     let dirp = cfg.cwd.map(|c| c.as_ptr()).unwrap_or(ptr::null());
559
560     let cfg = unsafe {
561         mem::transmute::<ProcessConfig,ProcessConfig<'static>>(cfg)
562     };
563
564     with_envp(cfg.env, proc(envp) {
565         with_argv(cfg.program, cfg.args, proc(argv) unsafe {
566             let (mut input, mut output) = try!(pipe());
567
568             // We may use this in the child, so perform allocations before the
569             // fork
570             let devnull = "/dev/null".to_c_str();
571
572             set_cloexec(output.fd());
573
574             let pid = fork();
575             if pid < 0 {
576                 return Err(super::last_error())
577             } else if pid > 0 {
578                 drop(output);
579                 let mut bytes = [0, ..4];
580                 return match input.inner_read(bytes) {
581                     Ok(4) => {
582                         let errno = (bytes[0] << 24) as i32 |
583                                     (bytes[1] << 16) as i32 |
584                                     (bytes[2] <<  8) as i32 |
585                                     (bytes[3] <<  0) as i32;
586                         Err(IoError {
587                             code: errno as uint,
588                             detail: None,
589                             extra: 0,
590                         })
591                     }
592                     Err(..) => {
593                         Ok(SpawnProcessResult {
594                             pid: pid,
595                             handle: ptr::mut_null()
596                         })
597                     }
598                     Ok(..) => fail!("short read on the cloexec pipe"),
599                 };
600             }
601             // And at this point we've reached a special time in the life of the
602             // child. The child must now be considered hamstrung and unable to
603             // do anything other than syscalls really. Consider the following
604             // scenario:
605             //
606             //      1. Thread A of process 1 grabs the malloc() mutex
607             //      2. Thread B of process 1 forks(), creating thread C
608             //      3. Thread C of process 2 then attempts to malloc()
609             //      4. The memory of process 2 is the same as the memory of
610             //         process 1, so the mutex is locked.
611             //
612             // This situation looks a lot like deadlock, right? It turns out
613             // that this is what pthread_atfork() takes care of, which is
614             // presumably implemented across platforms. The first thing that
615             // threads to *before* forking is to do things like grab the malloc
616             // mutex, and then after the fork they unlock it.
617             //
618             // Despite this information, libnative's spawn has been witnessed to
619             // deadlock on both OSX and FreeBSD. I'm not entirely sure why, but
620             // all collected backtraces point at malloc/free traffic in the
621             // child spawned process.
622             //
623             // For this reason, the block of code below should contain 0
624             // invocations of either malloc of free (or their related friends).
625             //
626             // As an example of not having malloc/free traffic, we don't close
627             // this file descriptor by dropping the FileDesc (which contains an
628             // allocation). Instead we just close it manually. This will never
629             // have the drop glue anyway because this code never returns (the
630             // child will either exec() or invoke libc::exit)
631             let _ = libc::close(input.fd());
632
633             fn fail(output: &mut file::FileDesc) -> ! {
634                 let errno = os::errno();
635                 let bytes = [
636                     (errno << 24) as u8,
637                     (errno << 16) as u8,
638                     (errno <<  8) as u8,
639                     (errno <<  0) as u8,
640                 ];
641                 assert!(output.inner_write(bytes).is_ok());
642                 unsafe { libc::_exit(1) }
643             }
644
645             rustrt::rust_unset_sigprocmask();
646
647             // If a stdio file descriptor is set to be ignored (via a -1 file
648             // descriptor), then we don't actually close it, but rather open
649             // up /dev/null into that file descriptor. Otherwise, the first file
650             // descriptor opened up in the child would be numbered as one of the
651             // stdio file descriptors, which is likely to wreak havoc.
652             let setup = |src: Option<file::FileDesc>, dst: c_int| {
653                 let src = match src {
654                     None => {
655                         let flags = if dst == libc::STDIN_FILENO {
656                             libc::O_RDONLY
657                         } else {
658                             libc::O_RDWR
659                         };
660                         libc::open(devnull.as_ptr(), flags, 0)
661                     }
662                     Some(obj) => {
663                         let fd = obj.fd();
664                         // Leak the memory and the file descriptor. We're in the
665                         // child now an all our resources are going to be
666                         // cleaned up very soon
667                         mem::forget(obj);
668                         fd
669                     }
670                 };
671                 src != -1 && retry(|| dup2(src, dst)) != -1
672             };
673
674             if !setup(in_fd, libc::STDIN_FILENO) { fail(&mut output) }
675             if !setup(out_fd, libc::STDOUT_FILENO) { fail(&mut output) }
676             if !setup(err_fd, libc::STDERR_FILENO) { fail(&mut output) }
677
678             // close all other fds
679             for fd in range(3, getdtablesize()).rev() {
680                 if fd != output.fd() {
681                     let _ = close(fd as c_int);
682                 }
683             }
684
685             match cfg.gid {
686                 Some(u) => {
687                     if libc::setgid(u as libc::gid_t) != 0 {
688                         fail(&mut output);
689                     }
690                 }
691                 None => {}
692             }
693             match cfg.uid {
694                 Some(u) => {
695                     // When dropping privileges from root, the `setgroups` call
696                     // will remove any extraneous groups. If we don't call this,
697                     // then even though our uid has dropped, we may still have
698                     // groups that enable us to do super-user things. This will
699                     // fail if we aren't root, so don't bother checking the
700                     // return value, this is just done as an optimistic
701                     // privilege dropping function.
702                     extern {
703                         fn setgroups(ngroups: libc::c_int,
704                                      ptr: *const libc::c_void) -> libc::c_int;
705                     }
706                     let _ = setgroups(0, 0 as *const libc::c_void);
707
708                     if libc::setuid(u as libc::uid_t) != 0 {
709                         fail(&mut output);
710                     }
711                 }
712                 None => {}
713             }
714             if cfg.detach {
715                 // Don't check the error of setsid because it fails if we're the
716                 // process leader already. We just forked so it shouldn't return
717                 // error, but ignore it anyway.
718                 let _ = libc::setsid();
719             }
720             if !dirp.is_null() && chdir(dirp) == -1 {
721                 fail(&mut output);
722             }
723             if !envp.is_null() {
724                 set_environ(envp);
725             }
726             let _ = execvp(*argv, argv as *mut _);
727             fail(&mut output);
728         })
729     })
730 }
731
732 #[cfg(unix)]
733 fn with_argv<T>(prog: &CString, args: &[CString],
734                 cb: proc(*const *const libc::c_char) -> T) -> T {
735     let mut ptrs: Vec<*const libc::c_char> = Vec::with_capacity(args.len()+1);
736
737     // Convert the CStrings into an array of pointers. Note: the
738     // lifetime of the various CStrings involved is guaranteed to be
739     // larger than the lifetime of our invocation of cb, but this is
740     // technically unsafe as the callback could leak these pointers
741     // out of our scope.
742     ptrs.push(prog.as_ptr());
743     ptrs.extend(args.iter().map(|tmp| tmp.as_ptr()));
744
745     // Add a terminating null pointer (required by libc).
746     ptrs.push(ptr::null());
747
748     cb(ptrs.as_ptr())
749 }
750
751 #[cfg(unix)]
752 fn with_envp<T>(env: Option<&[(&CString, &CString)]>,
753                 cb: proc(*const c_void) -> T) -> T {
754     // On posixy systems we can pass a char** for envp, which is a
755     // null-terminated array of "k=v\0" strings. Since we must create
756     // these strings locally, yet expose a raw pointer to them, we
757     // create a temporary vector to own the CStrings that outlives the
758     // call to cb.
759     match env {
760         Some(env) => {
761             let mut tmps = Vec::with_capacity(env.len());
762
763             for pair in env.iter() {
764                 let mut kv = Vec::new();
765                 kv.push_all(pair.ref0().as_bytes_no_nul());
766                 kv.push('=' as u8);
767                 kv.push_all(pair.ref1().as_bytes()); // includes terminal \0
768                 tmps.push(kv);
769             }
770
771             // As with `with_argv`, this is unsafe, since cb could leak the pointers.
772             let mut ptrs: Vec<*const libc::c_char> =
773                 tmps.iter()
774                     .map(|tmp| tmp.as_ptr() as *const libc::c_char)
775                     .collect();
776             ptrs.push(ptr::null());
777
778             cb(ptrs.as_ptr() as *const c_void)
779         }
780         _ => cb(ptr::null())
781     }
782 }
783
784 #[cfg(windows)]
785 fn with_envp<T>(env: Option<&[(&CString, &CString)]>, cb: |*mut c_void| -> T) -> T {
786     // On win32 we pass an "environment block" which is not a char**, but
787     // rather a concatenation of null-terminated k=v\0 sequences, with a final
788     // \0 to terminate.
789     match env {
790         Some(env) => {
791             let mut blk = Vec::new();
792
793             for pair in env.iter() {
794                 let kv = format!("{}={}",
795                                  pair.ref0().as_str().unwrap(),
796                                  pair.ref1().as_str().unwrap());
797                 blk.extend(kv.as_slice().utf16_units());
798                 blk.push(0);
799             }
800
801             blk.push(0);
802
803             cb(blk.as_mut_ptr() as *mut c_void)
804         }
805         _ => cb(ptr::mut_null())
806     }
807 }
808
809 #[cfg(windows)]
810 fn with_dirp<T>(d: Option<&CString>, cb: |*const u16| -> T) -> T {
811     match d {
812       Some(dir) => {
813           let dir_str = dir.as_str()
814                            .expect("expected workingdirectory to be utf-8 encoded");
815           let dir_str: Vec<u16> = dir_str.utf16_units().collect();
816           let dir_str = dir_str.append_one(0);
817
818           cb(dir_str.as_ptr())
819       },
820       None => cb(ptr::null())
821     }
822 }
823
824 #[cfg(windows)]
825 fn free_handle(handle: *mut ()) {
826     assert!(unsafe {
827         libc::CloseHandle(mem::transmute(handle)) != 0
828     })
829 }
830
831 #[cfg(unix)]
832 fn free_handle(_handle: *mut ()) {
833     // unix has no process handle object, just a pid
834 }
835
836 #[cfg(unix)]
837 fn translate_status(status: c_int) -> rtio::ProcessExit {
838     #![allow(non_snake_case_functions)]
839     #[cfg(target_os = "linux")]
840     #[cfg(target_os = "android")]
841     mod imp {
842         pub fn WIFEXITED(status: i32) -> bool { (status & 0xff) == 0 }
843         pub fn WEXITSTATUS(status: i32) -> i32 { (status >> 8) & 0xff }
844         pub fn WTERMSIG(status: i32) -> i32 { status & 0x7f }
845     }
846
847     #[cfg(target_os = "macos")]
848     #[cfg(target_os = "ios")]
849     #[cfg(target_os = "freebsd")]
850     #[cfg(target_os = "dragonfly")]
851     mod imp {
852         pub fn WIFEXITED(status: i32) -> bool { (status & 0x7f) == 0 }
853         pub fn WEXITSTATUS(status: i32) -> i32 { status >> 8 }
854         pub fn WTERMSIG(status: i32) -> i32 { status & 0o177 }
855     }
856
857     if imp::WIFEXITED(status) {
858         rtio::ExitStatus(imp::WEXITSTATUS(status) as int)
859     } else {
860         rtio::ExitSignal(imp::WTERMSIG(status) as int)
861     }
862 }
863
864 /**
865  * Waits for a process to exit and returns the exit code, failing
866  * if there is no process with the specified id.
867  *
868  * Note that this is private to avoid race conditions on unix where if
869  * a user calls waitpid(some_process.get_id()) then some_process.finish()
870  * and some_process.destroy() and some_process.finalize() will then either
871  * operate on a none-existent process or, even worse, on a newer process
872  * with the same id.
873  */
874 #[cfg(windows)]
875 fn waitpid(pid: pid_t, deadline: u64) -> IoResult<rtio::ProcessExit> {
876     use libc::types::os::arch::extra::DWORD;
877     use libc::consts::os::extra::{
878         SYNCHRONIZE,
879         PROCESS_QUERY_INFORMATION,
880         FALSE,
881         STILL_ACTIVE,
882         INFINITE,
883         WAIT_TIMEOUT,
884         WAIT_OBJECT_0,
885     };
886     use libc::funcs::extra::kernel32::{
887         OpenProcess,
888         GetExitCodeProcess,
889         CloseHandle,
890         WaitForSingleObject,
891     };
892
893     unsafe {
894         let process = OpenProcess(SYNCHRONIZE | PROCESS_QUERY_INFORMATION,
895                                   FALSE,
896                                   pid as DWORD);
897         if process.is_null() {
898             return Err(super::last_error())
899         }
900
901         loop {
902             let mut status = 0;
903             if GetExitCodeProcess(process, &mut status) == FALSE {
904                 let err = Err(super::last_error());
905                 assert!(CloseHandle(process) != 0);
906                 return err;
907             }
908             if status != STILL_ACTIVE {
909                 assert!(CloseHandle(process) != 0);
910                 return Ok(rtio::ExitStatus(status as int));
911             }
912             let interval = if deadline == 0 {
913                 INFINITE
914             } else {
915                 let now = ::io::timer::now();
916                 if deadline < now {0} else {(deadline - now) as u32}
917             };
918             match WaitForSingleObject(process, interval) {
919                 WAIT_OBJECT_0 => {}
920                 WAIT_TIMEOUT => {
921                     assert!(CloseHandle(process) != 0);
922                     return Err(util::timeout("process wait timed out"))
923                 }
924                 _ => {
925                     let err = Err(super::last_error());
926                     assert!(CloseHandle(process) != 0);
927                     return err
928                 }
929             }
930         }
931     }
932 }
933
934 #[cfg(unix)]
935 fn waitpid(pid: pid_t, deadline: u64) -> IoResult<rtio::ProcessExit> {
936     use std::cmp;
937     use std::comm;
938
939     static mut WRITE_FD: libc::c_int = 0;
940
941     let mut status = 0 as c_int;
942     if deadline == 0 {
943         return match retry(|| unsafe { c::waitpid(pid, &mut status, 0) }) {
944             -1 => fail!("unknown waitpid error: {}", super::last_error().code),
945             _ => Ok(translate_status(status)),
946         }
947     }
948
949     // On unix, wait() and its friends have no timeout parameters, so there is
950     // no way to time out a thread in wait(). From some googling and some
951     // thinking, it appears that there are a few ways to handle timeouts in
952     // wait(), but the only real reasonable one for a multi-threaded program is
953     // to listen for SIGCHLD.
954     //
955     // With this in mind, the waiting mechanism with a timeout barely uses
956     // waitpid() at all. There are a few times that waitpid() is invoked with
957     // WNOHANG, but otherwise all the necessary blocking is done by waiting for
958     // a SIGCHLD to arrive (and that blocking has a timeout). Note, however,
959     // that waitpid() is still used to actually reap the child.
960     //
961     // Signal handling is super tricky in general, and this is no exception. Due
962     // to the async nature of SIGCHLD, we use the self-pipe trick to transmit
963     // data out of the signal handler to the rest of the application. The first
964     // idea would be to have each thread waiting with a timeout to read this
965     // output file descriptor, but a write() is akin to a signal(), not a
966     // broadcast(), so it would only wake up one thread, and possibly the wrong
967     // thread. Hence a helper thread is used.
968     //
969     // The helper thread here is responsible for farming requests for a
970     // waitpid() with a timeout, and then processing all of the wait requests.
971     // By guaranteeing that only this helper thread is reading half of the
972     // self-pipe, we're sure that we'll never lose a SIGCHLD. This helper thread
973     // is also responsible for select() to wait for incoming messages or
974     // incoming SIGCHLD messages, along with passing an appropriate timeout to
975     // select() to wake things up as necessary.
976     //
977     // The ordering of the following statements is also very purposeful. First,
978     // we must be guaranteed that the helper thread is booted and available to
979     // receive SIGCHLD signals, and then we must also ensure that we do a
980     // nonblocking waitpid() at least once before we go ask the sigchld helper.
981     // This prevents the race where the child exits, we boot the helper, and
982     // then we ask for the child's exit status (never seeing a sigchld).
983     //
984     // The actual communication between the helper thread and this thread is
985     // quite simple, just a channel moving data around.
986
987     unsafe { HELPER.boot(register_sigchld, waitpid_helper) }
988
989     match waitpid_nowait(pid) {
990         Some(ret) => return Ok(ret),
991         None => {}
992     }
993
994     let (tx, rx) = channel();
995     unsafe { HELPER.send(NewChild(pid, tx, deadline)); }
996     return match rx.recv_opt() {
997         Ok(e) => Ok(e),
998         Err(()) => Err(util::timeout("wait timed out")),
999     };
1000
1001     // Register a new SIGCHLD handler, returning the reading half of the
1002     // self-pipe plus the old handler registered (return value of sigaction).
1003     //
1004     // Be sure to set up the self-pipe first because as soon as we register a
1005     // handler we're going to start receiving signals.
1006     fn register_sigchld() -> (libc::c_int, c::sigaction) {
1007         unsafe {
1008             let mut pipes = [0, ..2];
1009             assert_eq!(libc::pipe(pipes.as_mut_ptr()), 0);
1010             util::set_nonblocking(pipes[0], true).ok().unwrap();
1011             util::set_nonblocking(pipes[1], true).ok().unwrap();
1012             WRITE_FD = pipes[1];
1013
1014             let mut old: c::sigaction = mem::zeroed();
1015             let mut new: c::sigaction = mem::zeroed();
1016             new.sa_handler = sigchld_handler;
1017             new.sa_flags = c::SA_NOCLDSTOP;
1018             assert_eq!(c::sigaction(c::SIGCHLD, &new, &mut old), 0);
1019             (pipes[0], old)
1020         }
1021     }
1022
1023     // Helper thread for processing SIGCHLD messages
1024     fn waitpid_helper(input: libc::c_int,
1025                       messages: Receiver<Req>,
1026                       (read_fd, old): (libc::c_int, c::sigaction)) {
1027         util::set_nonblocking(input, true).ok().unwrap();
1028         let mut set: c::fd_set = unsafe { mem::zeroed() };
1029         let mut tv: libc::timeval;
1030         let mut active = Vec::<(libc::pid_t, Sender<rtio::ProcessExit>, u64)>::new();
1031         let max = cmp::max(input, read_fd) + 1;
1032
1033         'outer: loop {
1034             // Figure out the timeout of our syscall-to-happen. If we're waiting
1035             // for some processes, then they'll have a timeout, otherwise we
1036             // wait indefinitely for a message to arrive.
1037             //
1038             // FIXME: sure would be nice to not have to scan the entire array
1039             let min = active.iter().map(|a| *a.ref2()).enumerate().min_by(|p| {
1040                 p.val1()
1041             });
1042             let (p, idx) = match min {
1043                 Some((idx, deadline)) => {
1044                     let now = ::io::timer::now();
1045                     let ms = if now < deadline {deadline - now} else {0};
1046                     tv = util::ms_to_timeval(ms);
1047                     (&mut tv as *mut _, idx)
1048                 }
1049                 None => (ptr::mut_null(), -1),
1050             };
1051
1052             // Wait for something to happen
1053             c::fd_set(&mut set, input);
1054             c::fd_set(&mut set, read_fd);
1055             match unsafe { c::select(max, &mut set, ptr::mut_null(),
1056                                      ptr::mut_null(), p) } {
1057                 // interrupted, retry
1058                 -1 if os::errno() == libc::EINTR as int => continue,
1059
1060                 // We read something, break out and process
1061                 1 | 2 => {}
1062
1063                 // Timeout, the pending request is removed
1064                 0 => {
1065                     drop(active.remove(idx));
1066                     continue
1067                 }
1068
1069                 n => fail!("error in select {} ({})", os::errno(), n),
1070             }
1071
1072             // Process any pending messages
1073             if drain(input) {
1074                 loop {
1075                     match messages.try_recv() {
1076                         Ok(NewChild(pid, tx, deadline)) => {
1077                             active.push((pid, tx, deadline));
1078                         }
1079                         Err(comm::Disconnected) => {
1080                             assert!(active.len() == 0);
1081                             break 'outer;
1082                         }
1083                         Err(comm::Empty) => break,
1084                     }
1085                 }
1086             }
1087
1088             // If a child exited (somehow received SIGCHLD), then poll all
1089             // children to see if any of them exited.
1090             //
1091             // We also attempt to be responsible netizens when dealing with
1092             // SIGCHLD by invoking any previous SIGCHLD handler instead of just
1093             // ignoring any previous SIGCHLD handler. Note that we don't provide
1094             // a 1:1 mapping of our handler invocations to the previous handler
1095             // invocations because we drain the `read_fd` entirely. This is
1096             // probably OK because the kernel is already allowed to coalesce
1097             // simultaneous signals, we're just doing some extra coalescing.
1098             //
1099             // Another point of note is that this likely runs the signal handler
1100             // on a different thread than the one that received the signal. I
1101             // *think* this is ok at this time.
1102             //
1103             // The main reason for doing this is to allow stdtest to run native
1104             // tests as well. Both libgreen and libnative are running around
1105             // with process timeouts, but libgreen should get there first
1106             // (currently libuv doesn't handle old signal handlers).
1107             if drain(read_fd) {
1108                 let i: uint = unsafe { mem::transmute(old.sa_handler) };
1109                 if i != 0 {
1110                     assert!(old.sa_flags & c::SA_SIGINFO == 0);
1111                     (old.sa_handler)(c::SIGCHLD);
1112                 }
1113
1114                 // FIXME: sure would be nice to not have to scan the entire
1115                 //        array...
1116                 active.retain(|&(pid, ref tx, _)| {
1117                     match waitpid_nowait(pid) {
1118                         Some(msg) => { tx.send(msg); false }
1119                         None => true,
1120                     }
1121                 });
1122             }
1123         }
1124
1125         // Once this helper thread is done, we re-register the old sigchld
1126         // handler and close our intermediate file descriptors.
1127         unsafe {
1128             assert_eq!(c::sigaction(c::SIGCHLD, &old, ptr::mut_null()), 0);
1129             let _ = libc::close(read_fd);
1130             let _ = libc::close(WRITE_FD);
1131             WRITE_FD = -1;
1132         }
1133     }
1134
1135     // Drain all pending data from the file descriptor, returning if any data
1136     // could be drained. This requires that the file descriptor is in
1137     // nonblocking mode.
1138     fn drain(fd: libc::c_int) -> bool {
1139         let mut ret = false;
1140         loop {
1141             let mut buf = [0u8, ..1];
1142             match unsafe {
1143                 libc::read(fd, buf.as_mut_ptr() as *mut libc::c_void,
1144                            buf.len() as libc::size_t)
1145             } {
1146                 n if n > 0 => { ret = true; }
1147                 0 => return true,
1148                 -1 if util::wouldblock() => return ret,
1149                 n => fail!("bad read {} ({})", os::last_os_error(), n),
1150             }
1151         }
1152     }
1153
1154     // Signal handler for SIGCHLD signals, must be async-signal-safe!
1155     //
1156     // This function will write to the writing half of the "self pipe" to wake
1157     // up the helper thread if it's waiting. Note that this write must be
1158     // nonblocking because if it blocks and the reader is the thread we
1159     // interrupted, then we'll deadlock.
1160     //
1161     // When writing, if the write returns EWOULDBLOCK then we choose to ignore
1162     // it. At that point we're guaranteed that there's something in the pipe
1163     // which will wake up the other end at some point, so we just allow this
1164     // signal to be coalesced with the pending signals on the pipe.
1165     extern fn sigchld_handler(_signum: libc::c_int) {
1166         let msg = 1i;
1167         match unsafe {
1168             libc::write(WRITE_FD, &msg as *const _ as *const libc::c_void, 1)
1169         } {
1170             1 => {}
1171             -1 if util::wouldblock() => {} // see above comments
1172             n => fail!("bad error on write fd: {} {}", n, os::errno()),
1173         }
1174     }
1175 }
1176
1177 fn waitpid_nowait(pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> {
1178     return waitpid_os(pid);
1179
1180     // This code path isn't necessary on windows
1181     #[cfg(windows)]
1182     fn waitpid_os(_pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> { None }
1183
1184     #[cfg(unix)]
1185     fn waitpid_os(pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> {
1186         let mut status = 0 as c_int;
1187         match retry(|| unsafe {
1188             c::waitpid(pid, &mut status, c::WNOHANG)
1189         }) {
1190             n if n == pid => Some(translate_status(status)),
1191             0 => None,
1192             n => fail!("unknown waitpid error `{}`: {}", n,
1193                        super::last_error().code),
1194         }
1195     }
1196 }
1197
1198 #[cfg(test)]
1199 mod tests {
1200
1201     #[test] #[cfg(windows)]
1202     fn test_make_command_line() {
1203         use std::str;
1204         use std::c_str::CString;
1205         use super::make_command_line;
1206
1207         fn test_wrapper(prog: &str, args: &[&str]) -> String {
1208             make_command_line(&prog.to_c_str(),
1209                               args.iter()
1210                                   .map(|a| a.to_c_str())
1211                                   .collect::<Vec<CString>>()
1212                                   .as_slice())
1213         }
1214
1215         assert_eq!(
1216             test_wrapper("prog", ["aaa", "bbb", "ccc"]),
1217             "prog aaa bbb ccc".to_string()
1218         );
1219
1220         assert_eq!(
1221             test_wrapper("C:\\Program Files\\blah\\blah.exe", ["aaa"]),
1222             "\"C:\\Program Files\\blah\\blah.exe\" aaa".to_string()
1223         );
1224         assert_eq!(
1225             test_wrapper("C:\\Program Files\\test", ["aa\"bb"]),
1226             "\"C:\\Program Files\\test\" aa\\\"bb".to_string()
1227         );
1228         assert_eq!(
1229             test_wrapper("echo", ["a b c"]),
1230             "echo \"a b c\"".to_string()
1231         );
1232         assert_eq!(
1233             test_wrapper("\u03c0\u042f\u97f3\u00e6\u221e", []),
1234             "\u03c0\u042f\u97f3\u00e6\u221e".to_string()
1235         );
1236     }
1237 }