]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libnative/io/process.rs
auto merge of #15540 : Gankro/rust/master, r=huonw
[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     unsafe {
309         let mut si = zeroed_startupinfo();
310         si.cb = mem::size_of::<STARTUPINFO>() as DWORD;
311         si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES;
312
313         let cur_proc = GetCurrentProcess();
314
315         // Similarly to unix, we don't actually leave holes for the stdio file
316         // descriptors, but rather open up /dev/null equivalents. These
317         // equivalents are drawn from libuv's windows process spawning.
318         let set_fd = |fd: &Option<file::FileDesc>, slot: &mut HANDLE,
319                       is_stdin: bool| {
320             match *fd {
321                 None => {
322                     let access = if is_stdin {
323                         libc::FILE_GENERIC_READ
324                     } else {
325                         libc::FILE_GENERIC_WRITE | libc::FILE_READ_ATTRIBUTES
326                     };
327                     let size = mem::size_of::<libc::SECURITY_ATTRIBUTES>();
328                     let mut sa = libc::SECURITY_ATTRIBUTES {
329                         nLength: size as libc::DWORD,
330                         lpSecurityDescriptor: ptr::mut_null(),
331                         bInheritHandle: 1,
332                     };
333                     let filename: Vec<u16> = "NUL".utf16_units().collect();
334                     let filename = filename.append_one(0);
335                     *slot = libc::CreateFileW(filename.as_ptr(),
336                                               access,
337                                               libc::FILE_SHARE_READ |
338                                                   libc::FILE_SHARE_WRITE,
339                                               &mut sa,
340                                               libc::OPEN_EXISTING,
341                                               0,
342                                               ptr::mut_null());
343                     if *slot == INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE {
344                         return Err(super::last_error())
345                     }
346                 }
347                 Some(ref fd) => {
348                     let orig = get_osfhandle(fd.fd()) as HANDLE;
349                     if orig == INVALID_HANDLE_VALUE as HANDLE {
350                         return Err(super::last_error())
351                     }
352                     if DuplicateHandle(cur_proc, orig, cur_proc, slot,
353                                        0, TRUE, DUPLICATE_SAME_ACCESS) == FALSE {
354                         return Err(super::last_error())
355                     }
356                 }
357             }
358             Ok(())
359         };
360
361         try!(set_fd(&in_fd, &mut si.hStdInput, true));
362         try!(set_fd(&out_fd, &mut si.hStdOutput, false));
363         try!(set_fd(&err_fd, &mut si.hStdError, false));
364
365         let cmd_str = make_command_line(cfg.program, cfg.args);
366         let mut pi = zeroed_process_information();
367         let mut create_err = None;
368
369         // stolen from the libuv code.
370         let mut flags = libc::CREATE_UNICODE_ENVIRONMENT;
371         if cfg.detach {
372             flags |= libc::DETACHED_PROCESS | libc::CREATE_NEW_PROCESS_GROUP;
373         }
374
375         with_envp(cfg.env, |envp| {
376             with_dirp(cfg.cwd, |dirp| {
377                 let mut cmd_str: Vec<u16> = cmd_str.as_slice().utf16_units().collect();
378                 cmd_str = cmd_str.append_one(0);
379                 let created = CreateProcessW(ptr::null(),
380                                              cmd_str.as_mut_ptr(),
381                                              ptr::mut_null(),
382                                              ptr::mut_null(),
383                                              TRUE,
384                                              flags, envp, dirp,
385                                              &mut si, &mut pi);
386                 if created == FALSE {
387                     create_err = Some(super::last_error());
388                 }
389             })
390         });
391
392         assert!(CloseHandle(si.hStdInput) != 0);
393         assert!(CloseHandle(si.hStdOutput) != 0);
394         assert!(CloseHandle(si.hStdError) != 0);
395
396         match create_err {
397             Some(err) => return Err(err),
398             None => {}
399         }
400
401         // We close the thread handle because we don't care about keeping the
402         // thread id valid, and we aren't keeping the thread handle around to be
403         // able to close it later. We don't close the process handle however
404         // because std::we want the process id to stay valid at least until the
405         // calling code closes the process handle.
406         assert!(CloseHandle(pi.hThread) != 0);
407
408         Ok(SpawnProcessResult {
409             pid: pi.dwProcessId as pid_t,
410             handle: pi.hProcess as *mut ()
411         })
412     }
413 }
414
415 #[cfg(windows)]
416 fn zeroed_startupinfo() -> libc::types::os::arch::extra::STARTUPINFO {
417     libc::types::os::arch::extra::STARTUPINFO {
418         cb: 0,
419         lpReserved: ptr::mut_null(),
420         lpDesktop: ptr::mut_null(),
421         lpTitle: ptr::mut_null(),
422         dwX: 0,
423         dwY: 0,
424         dwXSize: 0,
425         dwYSize: 0,
426         dwXCountChars: 0,
427         dwYCountCharts: 0,
428         dwFillAttribute: 0,
429         dwFlags: 0,
430         wShowWindow: 0,
431         cbReserved2: 0,
432         lpReserved2: ptr::mut_null(),
433         hStdInput: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
434         hStdOutput: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
435         hStdError: libc::INVALID_HANDLE_VALUE as libc::HANDLE,
436     }
437 }
438
439 #[cfg(windows)]
440 fn zeroed_process_information() -> libc::types::os::arch::extra::PROCESS_INFORMATION {
441     libc::types::os::arch::extra::PROCESS_INFORMATION {
442         hProcess: ptr::mut_null(),
443         hThread: ptr::mut_null(),
444         dwProcessId: 0,
445         dwThreadId: 0
446     }
447 }
448
449 #[cfg(windows)]
450 fn make_command_line(prog: &CString, args: &[CString]) -> String {
451     let mut cmd = String::new();
452     append_arg(&mut cmd, prog.as_str()
453                              .expect("expected program name to be utf-8 encoded"));
454     for arg in args.iter() {
455         cmd.push_char(' ');
456         append_arg(&mut cmd, arg.as_str()
457                                 .expect("expected argument to be utf-8 encoded"));
458     }
459     return cmd;
460
461     fn append_arg(cmd: &mut String, arg: &str) {
462         let quote = arg.chars().any(|c| c == ' ' || c == '\t');
463         if quote {
464             cmd.push_char('"');
465         }
466         let argvec: Vec<char> = arg.chars().collect();
467         for i in range(0u, argvec.len()) {
468             append_char_at(cmd, &argvec, i);
469         }
470         if quote {
471             cmd.push_char('"');
472         }
473     }
474
475     fn append_char_at(cmd: &mut String, arg: &Vec<char>, i: uint) {
476         match *arg.get(i) {
477             '"' => {
478                 // Escape quotes.
479                 cmd.push_str("\\\"");
480             }
481             '\\' => {
482                 if backslash_run_ends_in_quote(arg, i) {
483                     // Double all backslashes that are in runs before quotes.
484                     cmd.push_str("\\\\");
485                 } else {
486                     // Pass other backslashes through unescaped.
487                     cmd.push_char('\\');
488                 }
489             }
490             c => {
491                 cmd.push_char(c);
492             }
493         }
494     }
495
496     fn backslash_run_ends_in_quote(s: &Vec<char>, mut i: uint) -> bool {
497         while i < s.len() && *s.get(i) == '\\' {
498             i += 1;
499         }
500         return i < s.len() && *s.get(i) == '"';
501     }
502 }
503
504 #[cfg(unix)]
505 fn spawn_process_os(cfg: ProcessConfig,
506                     in_fd: Option<file::FileDesc>,
507                     out_fd: Option<file::FileDesc>,
508                     err_fd: Option<file::FileDesc>)
509                 -> IoResult<SpawnProcessResult>
510 {
511     use libc::funcs::posix88::unistd::{fork, dup2, close, chdir, execvp};
512     use libc::funcs::bsd44::getdtablesize;
513     use io::c;
514
515     mod rustrt {
516         extern {
517             pub fn rust_unset_sigprocmask();
518         }
519     }
520
521     #[cfg(target_os = "macos")]
522     unsafe fn set_environ(envp: *const c_void) {
523         extern { fn _NSGetEnviron() -> *mut *const c_void; }
524
525         *_NSGetEnviron() = envp;
526     }
527     #[cfg(not(target_os = "macos"))]
528     unsafe fn set_environ(envp: *const c_void) {
529         extern { static mut environ: *const c_void; }
530         environ = envp;
531     }
532
533     unsafe fn set_cloexec(fd: c_int) {
534         let ret = c::ioctl(fd, c::FIOCLEX);
535         assert_eq!(ret, 0);
536     }
537
538     let dirp = cfg.cwd.map(|c| c.as_ptr()).unwrap_or(ptr::null());
539
540     let cfg = unsafe {
541         mem::transmute::<ProcessConfig,ProcessConfig<'static>>(cfg)
542     };
543
544     with_envp(cfg.env, proc(envp) {
545         with_argv(cfg.program, cfg.args, proc(argv) unsafe {
546             let (mut input, mut output) = try!(pipe());
547
548             // We may use this in the child, so perform allocations before the
549             // fork
550             let devnull = "/dev/null".to_c_str();
551
552             set_cloexec(output.fd());
553
554             let pid = fork();
555             if pid < 0 {
556                 return Err(super::last_error())
557             } else if pid > 0 {
558                 drop(output);
559                 let mut bytes = [0, ..4];
560                 return match input.inner_read(bytes) {
561                     Ok(4) => {
562                         let errno = (bytes[0] << 24) as i32 |
563                                     (bytes[1] << 16) as i32 |
564                                     (bytes[2] <<  8) as i32 |
565                                     (bytes[3] <<  0) as i32;
566                         Err(IoError {
567                             code: errno as uint,
568                             detail: None,
569                             extra: 0,
570                         })
571                     }
572                     Err(..) => {
573                         Ok(SpawnProcessResult {
574                             pid: pid,
575                             handle: ptr::mut_null()
576                         })
577                     }
578                     Ok(..) => fail!("short read on the cloexec pipe"),
579                 };
580             }
581             // And at this point we've reached a special time in the life of the
582             // child. The child must now be considered hamstrung and unable to
583             // do anything other than syscalls really. Consider the following
584             // scenario:
585             //
586             //      1. Thread A of process 1 grabs the malloc() mutex
587             //      2. Thread B of process 1 forks(), creating thread C
588             //      3. Thread C of process 2 then attempts to malloc()
589             //      4. The memory of process 2 is the same as the memory of
590             //         process 1, so the mutex is locked.
591             //
592             // This situation looks a lot like deadlock, right? It turns out
593             // that this is what pthread_atfork() takes care of, which is
594             // presumably implemented across platforms. The first thing that
595             // threads to *before* forking is to do things like grab the malloc
596             // mutex, and then after the fork they unlock it.
597             //
598             // Despite this information, libnative's spawn has been witnessed to
599             // deadlock on both OSX and FreeBSD. I'm not entirely sure why, but
600             // all collected backtraces point at malloc/free traffic in the
601             // child spawned process.
602             //
603             // For this reason, the block of code below should contain 0
604             // invocations of either malloc of free (or their related friends).
605             //
606             // As an example of not having malloc/free traffic, we don't close
607             // this file descriptor by dropping the FileDesc (which contains an
608             // allocation). Instead we just close it manually. This will never
609             // have the drop glue anyway because this code never returns (the
610             // child will either exec() or invoke libc::exit)
611             let _ = libc::close(input.fd());
612
613             fn fail(output: &mut file::FileDesc) -> ! {
614                 let errno = os::errno();
615                 let bytes = [
616                     (errno << 24) as u8,
617                     (errno << 16) as u8,
618                     (errno <<  8) as u8,
619                     (errno <<  0) as u8,
620                 ];
621                 assert!(output.inner_write(bytes).is_ok());
622                 unsafe { libc::_exit(1) }
623             }
624
625             rustrt::rust_unset_sigprocmask();
626
627             // If a stdio file descriptor is set to be ignored (via a -1 file
628             // descriptor), then we don't actually close it, but rather open
629             // up /dev/null into that file descriptor. Otherwise, the first file
630             // descriptor opened up in the child would be numbered as one of the
631             // stdio file descriptors, which is likely to wreak havoc.
632             let setup = |src: Option<file::FileDesc>, dst: c_int| {
633                 let src = match src {
634                     None => {
635                         let flags = if dst == libc::STDIN_FILENO {
636                             libc::O_RDONLY
637                         } else {
638                             libc::O_RDWR
639                         };
640                         libc::open(devnull.as_ptr(), flags, 0)
641                     }
642                     Some(obj) => {
643                         let fd = obj.fd();
644                         // Leak the memory and the file descriptor. We're in the
645                         // child now an all our resources are going to be
646                         // cleaned up very soon
647                         mem::forget(obj);
648                         fd
649                     }
650                 };
651                 src != -1 && retry(|| dup2(src, dst)) != -1
652             };
653
654             if !setup(in_fd, libc::STDIN_FILENO) { fail(&mut output) }
655             if !setup(out_fd, libc::STDOUT_FILENO) { fail(&mut output) }
656             if !setup(err_fd, libc::STDERR_FILENO) { fail(&mut output) }
657
658             // close all other fds
659             for fd in range(3, getdtablesize()).rev() {
660                 if fd != output.fd() {
661                     let _ = close(fd as c_int);
662                 }
663             }
664
665             match cfg.gid {
666                 Some(u) => {
667                     if libc::setgid(u as libc::gid_t) != 0 {
668                         fail(&mut output);
669                     }
670                 }
671                 None => {}
672             }
673             match cfg.uid {
674                 Some(u) => {
675                     // When dropping privileges from root, the `setgroups` call
676                     // will remove any extraneous groups. If we don't call this,
677                     // then even though our uid has dropped, we may still have
678                     // groups that enable us to do super-user things. This will
679                     // fail if we aren't root, so don't bother checking the
680                     // return value, this is just done as an optimistic
681                     // privilege dropping function.
682                     extern {
683                         fn setgroups(ngroups: libc::c_int,
684                                      ptr: *const libc::c_void) -> libc::c_int;
685                     }
686                     let _ = setgroups(0, 0 as *const libc::c_void);
687
688                     if libc::setuid(u as libc::uid_t) != 0 {
689                         fail(&mut output);
690                     }
691                 }
692                 None => {}
693             }
694             if cfg.detach {
695                 // Don't check the error of setsid because it fails if we're the
696                 // process leader already. We just forked so it shouldn't return
697                 // error, but ignore it anyway.
698                 let _ = libc::setsid();
699             }
700             if !dirp.is_null() && chdir(dirp) == -1 {
701                 fail(&mut output);
702             }
703             if !envp.is_null() {
704                 set_environ(envp);
705             }
706             let _ = execvp(*argv, argv as *mut _);
707             fail(&mut output);
708         })
709     })
710 }
711
712 #[cfg(unix)]
713 fn with_argv<T>(prog: &CString, args: &[CString],
714                 cb: proc(*const *const libc::c_char) -> T) -> T {
715     let mut ptrs: Vec<*const libc::c_char> = Vec::with_capacity(args.len()+1);
716
717     // Convert the CStrings into an array of pointers. Note: the
718     // lifetime of the various CStrings involved is guaranteed to be
719     // larger than the lifetime of our invocation of cb, but this is
720     // technically unsafe as the callback could leak these pointers
721     // out of our scope.
722     ptrs.push(prog.as_ptr());
723     ptrs.extend(args.iter().map(|tmp| tmp.as_ptr()));
724
725     // Add a terminating null pointer (required by libc).
726     ptrs.push(ptr::null());
727
728     cb(ptrs.as_ptr())
729 }
730
731 #[cfg(unix)]
732 fn with_envp<T>(env: Option<&[(CString, CString)]>,
733                 cb: proc(*const c_void) -> T) -> T {
734     // On posixy systems we can pass a char** for envp, which is a
735     // null-terminated array of "k=v\0" strings. Since we must create
736     // these strings locally, yet expose a raw pointer to them, we
737     // create a temporary vector to own the CStrings that outlives the
738     // call to cb.
739     match env {
740         Some(env) => {
741             let mut tmps = Vec::with_capacity(env.len());
742
743             for pair in env.iter() {
744                 let mut kv = Vec::new();
745                 kv.push_all(pair.ref0().as_bytes_no_nul());
746                 kv.push('=' as u8);
747                 kv.push_all(pair.ref1().as_bytes()); // includes terminal \0
748                 tmps.push(kv);
749             }
750
751             // As with `with_argv`, this is unsafe, since cb could leak the pointers.
752             let mut ptrs: Vec<*const libc::c_char> =
753                 tmps.iter()
754                     .map(|tmp| tmp.as_ptr() as *const libc::c_char)
755                     .collect();
756             ptrs.push(ptr::null());
757
758             cb(ptrs.as_ptr() as *const c_void)
759         }
760         _ => cb(ptr::null())
761     }
762 }
763
764 #[cfg(windows)]
765 fn with_envp<T>(env: Option<&[(CString, CString)]>, cb: |*mut c_void| -> T) -> T {
766     // On win32 we pass an "environment block" which is not a char**, but
767     // rather a concatenation of null-terminated k=v\0 sequences, with a final
768     // \0 to terminate.
769     match env {
770         Some(env) => {
771             let mut blk = Vec::new();
772
773             for pair in env.iter() {
774                 let kv = format!("{}={}",
775                                  pair.ref0().as_str().unwrap(),
776                                  pair.ref1().as_str().unwrap());
777                 blk.extend(kv.as_slice().utf16_units());
778                 blk.push(0);
779             }
780
781             blk.push(0);
782
783             cb(blk.as_mut_ptr() as *mut c_void)
784         }
785         _ => cb(ptr::mut_null())
786     }
787 }
788
789 #[cfg(windows)]
790 fn with_dirp<T>(d: Option<&CString>, cb: |*const u16| -> T) -> T {
791     match d {
792       Some(dir) => {
793           let dir_str = dir.as_str()
794                            .expect("expected workingdirectory to be utf-8 encoded");
795           let dir_str: Vec<u16> = dir_str.utf16_units().collect();
796           let dir_str = dir_str.append_one(0);
797
798           cb(dir_str.as_ptr())
799       },
800       None => cb(ptr::null())
801     }
802 }
803
804 #[cfg(windows)]
805 fn free_handle(handle: *mut ()) {
806     assert!(unsafe {
807         libc::CloseHandle(mem::transmute(handle)) != 0
808     })
809 }
810
811 #[cfg(unix)]
812 fn free_handle(_handle: *mut ()) {
813     // unix has no process handle object, just a pid
814 }
815
816 #[cfg(unix)]
817 fn translate_status(status: c_int) -> rtio::ProcessExit {
818     #![allow(non_snake_case_functions)]
819     #[cfg(target_os = "linux")]
820     #[cfg(target_os = "android")]
821     mod imp {
822         pub fn WIFEXITED(status: i32) -> bool { (status & 0xff) == 0 }
823         pub fn WEXITSTATUS(status: i32) -> i32 { (status >> 8) & 0xff }
824         pub fn WTERMSIG(status: i32) -> i32 { status & 0x7f }
825     }
826
827     #[cfg(target_os = "macos")]
828     #[cfg(target_os = "ios")]
829     #[cfg(target_os = "freebsd")]
830     mod imp {
831         pub fn WIFEXITED(status: i32) -> bool { (status & 0x7f) == 0 }
832         pub fn WEXITSTATUS(status: i32) -> i32 { status >> 8 }
833         pub fn WTERMSIG(status: i32) -> i32 { status & 0o177 }
834     }
835
836     if imp::WIFEXITED(status) {
837         rtio::ExitStatus(imp::WEXITSTATUS(status) as int)
838     } else {
839         rtio::ExitSignal(imp::WTERMSIG(status) as int)
840     }
841 }
842
843 /**
844  * Waits for a process to exit and returns the exit code, failing
845  * if there is no process with the specified id.
846  *
847  * Note that this is private to avoid race conditions on unix where if
848  * a user calls waitpid(some_process.get_id()) then some_process.finish()
849  * and some_process.destroy() and some_process.finalize() will then either
850  * operate on a none-existent process or, even worse, on a newer process
851  * with the same id.
852  */
853 #[cfg(windows)]
854 fn waitpid(pid: pid_t, deadline: u64) -> IoResult<rtio::ProcessExit> {
855     use libc::types::os::arch::extra::DWORD;
856     use libc::consts::os::extra::{
857         SYNCHRONIZE,
858         PROCESS_QUERY_INFORMATION,
859         FALSE,
860         STILL_ACTIVE,
861         INFINITE,
862         WAIT_TIMEOUT,
863         WAIT_OBJECT_0,
864     };
865     use libc::funcs::extra::kernel32::{
866         OpenProcess,
867         GetExitCodeProcess,
868         CloseHandle,
869         WaitForSingleObject,
870     };
871
872     unsafe {
873         let process = OpenProcess(SYNCHRONIZE | PROCESS_QUERY_INFORMATION,
874                                   FALSE,
875                                   pid as DWORD);
876         if process.is_null() {
877             return Err(super::last_error())
878         }
879
880         loop {
881             let mut status = 0;
882             if GetExitCodeProcess(process, &mut status) == FALSE {
883                 let err = Err(super::last_error());
884                 assert!(CloseHandle(process) != 0);
885                 return err;
886             }
887             if status != STILL_ACTIVE {
888                 assert!(CloseHandle(process) != 0);
889                 return Ok(rtio::ExitStatus(status as int));
890             }
891             let interval = if deadline == 0 {
892                 INFINITE
893             } else {
894                 let now = ::io::timer::now();
895                 if deadline < now {0} else {(deadline - now) as u32}
896             };
897             match WaitForSingleObject(process, interval) {
898                 WAIT_OBJECT_0 => {}
899                 WAIT_TIMEOUT => {
900                     assert!(CloseHandle(process) != 0);
901                     return Err(util::timeout("process wait timed out"))
902                 }
903                 _ => {
904                     let err = Err(super::last_error());
905                     assert!(CloseHandle(process) != 0);
906                     return err
907                 }
908             }
909         }
910     }
911 }
912
913 #[cfg(unix)]
914 fn waitpid(pid: pid_t, deadline: u64) -> IoResult<rtio::ProcessExit> {
915     use std::cmp;
916     use std::comm;
917
918     static mut WRITE_FD: libc::c_int = 0;
919
920     let mut status = 0 as c_int;
921     if deadline == 0 {
922         return match retry(|| unsafe { c::waitpid(pid, &mut status, 0) }) {
923             -1 => fail!("unknown waitpid error: {}", super::last_error().code),
924             _ => Ok(translate_status(status)),
925         }
926     }
927
928     // On unix, wait() and its friends have no timeout parameters, so there is
929     // no way to time out a thread in wait(). From some googling and some
930     // thinking, it appears that there are a few ways to handle timeouts in
931     // wait(), but the only real reasonable one for a multi-threaded program is
932     // to listen for SIGCHLD.
933     //
934     // With this in mind, the waiting mechanism with a timeout barely uses
935     // waitpid() at all. There are a few times that waitpid() is invoked with
936     // WNOHANG, but otherwise all the necessary blocking is done by waiting for
937     // a SIGCHLD to arrive (and that blocking has a timeout). Note, however,
938     // that waitpid() is still used to actually reap the child.
939     //
940     // Signal handling is super tricky in general, and this is no exception. Due
941     // to the async nature of SIGCHLD, we use the self-pipe trick to transmit
942     // data out of the signal handler to the rest of the application. The first
943     // idea would be to have each thread waiting with a timeout to read this
944     // output file descriptor, but a write() is akin to a signal(), not a
945     // broadcast(), so it would only wake up one thread, and possibly the wrong
946     // thread. Hence a helper thread is used.
947     //
948     // The helper thread here is responsible for farming requests for a
949     // waitpid() with a timeout, and then processing all of the wait requests.
950     // By guaranteeing that only this helper thread is reading half of the
951     // self-pipe, we're sure that we'll never lose a SIGCHLD. This helper thread
952     // is also responsible for select() to wait for incoming messages or
953     // incoming SIGCHLD messages, along with passing an appropriate timeout to
954     // select() to wake things up as necessary.
955     //
956     // The ordering of the following statements is also very purposeful. First,
957     // we must be guaranteed that the helper thread is booted and available to
958     // receive SIGCHLD signals, and then we must also ensure that we do a
959     // nonblocking waitpid() at least once before we go ask the sigchld helper.
960     // This prevents the race where the child exits, we boot the helper, and
961     // then we ask for the child's exit status (never seeing a sigchld).
962     //
963     // The actual communication between the helper thread and this thread is
964     // quite simple, just a channel moving data around.
965
966     unsafe { HELPER.boot(register_sigchld, waitpid_helper) }
967
968     match waitpid_nowait(pid) {
969         Some(ret) => return Ok(ret),
970         None => {}
971     }
972
973     let (tx, rx) = channel();
974     unsafe { HELPER.send(NewChild(pid, tx, deadline)); }
975     return match rx.recv_opt() {
976         Ok(e) => Ok(e),
977         Err(()) => Err(util::timeout("wait timed out")),
978     };
979
980     // Register a new SIGCHLD handler, returning the reading half of the
981     // self-pipe plus the old handler registered (return value of sigaction).
982     //
983     // Be sure to set up the self-pipe first because as soon as we register a
984     // handler we're going to start receiving signals.
985     fn register_sigchld() -> (libc::c_int, c::sigaction) {
986         unsafe {
987             let mut pipes = [0, ..2];
988             assert_eq!(libc::pipe(pipes.as_mut_ptr()), 0);
989             util::set_nonblocking(pipes[0], true).ok().unwrap();
990             util::set_nonblocking(pipes[1], true).ok().unwrap();
991             WRITE_FD = pipes[1];
992
993             let mut old: c::sigaction = mem::zeroed();
994             let mut new: c::sigaction = mem::zeroed();
995             new.sa_handler = sigchld_handler;
996             new.sa_flags = c::SA_NOCLDSTOP;
997             assert_eq!(c::sigaction(c::SIGCHLD, &new, &mut old), 0);
998             (pipes[0], old)
999         }
1000     }
1001
1002     // Helper thread for processing SIGCHLD messages
1003     fn waitpid_helper(input: libc::c_int,
1004                       messages: Receiver<Req>,
1005                       (read_fd, old): (libc::c_int, c::sigaction)) {
1006         util::set_nonblocking(input, true).ok().unwrap();
1007         let mut set: c::fd_set = unsafe { mem::zeroed() };
1008         let mut tv: libc::timeval;
1009         let mut active = Vec::<(libc::pid_t, Sender<rtio::ProcessExit>, u64)>::new();
1010         let max = cmp::max(input, read_fd) + 1;
1011
1012         'outer: loop {
1013             // Figure out the timeout of our syscall-to-happen. If we're waiting
1014             // for some processes, then they'll have a timeout, otherwise we
1015             // wait indefinitely for a message to arrive.
1016             //
1017             // FIXME: sure would be nice to not have to scan the entire array
1018             let min = active.iter().map(|a| *a.ref2()).enumerate().min_by(|p| {
1019                 p.val1()
1020             });
1021             let (p, idx) = match min {
1022                 Some((idx, deadline)) => {
1023                     let now = ::io::timer::now();
1024                     let ms = if now < deadline {deadline - now} else {0};
1025                     tv = util::ms_to_timeval(ms);
1026                     (&mut tv as *mut _, idx)
1027                 }
1028                 None => (ptr::mut_null(), -1),
1029             };
1030
1031             // Wait for something to happen
1032             c::fd_set(&mut set, input);
1033             c::fd_set(&mut set, read_fd);
1034             match unsafe { c::select(max, &mut set, ptr::mut_null(),
1035                                      ptr::mut_null(), p) } {
1036                 // interrupted, retry
1037                 -1 if os::errno() == libc::EINTR as int => continue,
1038
1039                 // We read something, break out and process
1040                 1 | 2 => {}
1041
1042                 // Timeout, the pending request is removed
1043                 0 => {
1044                     drop(active.remove(idx));
1045                     continue
1046                 }
1047
1048                 n => fail!("error in select {} ({})", os::errno(), n),
1049             }
1050
1051             // Process any pending messages
1052             if drain(input) {
1053                 loop {
1054                     match messages.try_recv() {
1055                         Ok(NewChild(pid, tx, deadline)) => {
1056                             active.push((pid, tx, deadline));
1057                         }
1058                         Err(comm::Disconnected) => {
1059                             assert!(active.len() == 0);
1060                             break 'outer;
1061                         }
1062                         Err(comm::Empty) => break,
1063                     }
1064                 }
1065             }
1066
1067             // If a child exited (somehow received SIGCHLD), then poll all
1068             // children to see if any of them exited.
1069             //
1070             // We also attempt to be responsible netizens when dealing with
1071             // SIGCHLD by invoking any previous SIGCHLD handler instead of just
1072             // ignoring any previous SIGCHLD handler. Note that we don't provide
1073             // a 1:1 mapping of our handler invocations to the previous handler
1074             // invocations because we drain the `read_fd` entirely. This is
1075             // probably OK because the kernel is already allowed to coalesce
1076             // simultaneous signals, we're just doing some extra coalescing.
1077             //
1078             // Another point of note is that this likely runs the signal handler
1079             // on a different thread than the one that received the signal. I
1080             // *think* this is ok at this time.
1081             //
1082             // The main reason for doing this is to allow stdtest to run native
1083             // tests as well. Both libgreen and libnative are running around
1084             // with process timeouts, but libgreen should get there first
1085             // (currently libuv doesn't handle old signal handlers).
1086             if drain(read_fd) {
1087                 let i: uint = unsafe { mem::transmute(old.sa_handler) };
1088                 if i != 0 {
1089                     assert!(old.sa_flags & c::SA_SIGINFO == 0);
1090                     (old.sa_handler)(c::SIGCHLD);
1091                 }
1092
1093                 // FIXME: sure would be nice to not have to scan the entire
1094                 //        array...
1095                 active.retain(|&(pid, ref tx, _)| {
1096                     match waitpid_nowait(pid) {
1097                         Some(msg) => { tx.send(msg); false }
1098                         None => true,
1099                     }
1100                 });
1101             }
1102         }
1103
1104         // Once this helper thread is done, we re-register the old sigchld
1105         // handler and close our intermediate file descriptors.
1106         unsafe {
1107             assert_eq!(c::sigaction(c::SIGCHLD, &old, ptr::mut_null()), 0);
1108             let _ = libc::close(read_fd);
1109             let _ = libc::close(WRITE_FD);
1110             WRITE_FD = -1;
1111         }
1112     }
1113
1114     // Drain all pending data from the file descriptor, returning if any data
1115     // could be drained. This requires that the file descriptor is in
1116     // nonblocking mode.
1117     fn drain(fd: libc::c_int) -> bool {
1118         let mut ret = false;
1119         loop {
1120             let mut buf = [0u8, ..1];
1121             match unsafe {
1122                 libc::read(fd, buf.as_mut_ptr() as *mut libc::c_void,
1123                            buf.len() as libc::size_t)
1124             } {
1125                 n if n > 0 => { ret = true; }
1126                 0 => return true,
1127                 -1 if util::wouldblock() => return ret,
1128                 n => fail!("bad read {} ({})", os::last_os_error(), n),
1129             }
1130         }
1131     }
1132
1133     // Signal handler for SIGCHLD signals, must be async-signal-safe!
1134     //
1135     // This function will write to the writing half of the "self pipe" to wake
1136     // up the helper thread if it's waiting. Note that this write must be
1137     // nonblocking because if it blocks and the reader is the thread we
1138     // interrupted, then we'll deadlock.
1139     //
1140     // When writing, if the write returns EWOULDBLOCK then we choose to ignore
1141     // it. At that point we're guaranteed that there's something in the pipe
1142     // which will wake up the other end at some point, so we just allow this
1143     // signal to be coalesced with the pending signals on the pipe.
1144     extern fn sigchld_handler(_signum: libc::c_int) {
1145         let msg = 1i;
1146         match unsafe {
1147             libc::write(WRITE_FD, &msg as *const _ as *const libc::c_void, 1)
1148         } {
1149             1 => {}
1150             -1 if util::wouldblock() => {} // see above comments
1151             n => fail!("bad error on write fd: {} {}", n, os::errno()),
1152         }
1153     }
1154 }
1155
1156 fn waitpid_nowait(pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> {
1157     return waitpid_os(pid);
1158
1159     // This code path isn't necessary on windows
1160     #[cfg(windows)]
1161     fn waitpid_os(_pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> { None }
1162
1163     #[cfg(unix)]
1164     fn waitpid_os(pid: pid_t) -> Option<rtio::ProcessExit> {
1165         let mut status = 0 as c_int;
1166         match retry(|| unsafe {
1167             c::waitpid(pid, &mut status, c::WNOHANG)
1168         }) {
1169             n if n == pid => Some(translate_status(status)),
1170             0 => None,
1171             n => fail!("unknown waitpid error `{}`: {}", n,
1172                        super::last_error().code),
1173         }
1174     }
1175 }
1176
1177 #[cfg(test)]
1178 mod tests {
1179
1180     #[test] #[cfg(windows)]
1181     fn test_make_command_line() {
1182         use std::str;
1183         use std::c_str::CString;
1184         use super::make_command_line;
1185
1186         fn test_wrapper(prog: &str, args: &[&str]) -> String {
1187             make_command_line(&prog.to_c_str(),
1188                               args.iter()
1189                                   .map(|a| a.to_c_str())
1190                                   .collect::<Vec<CString>>()
1191                                   .as_slice())
1192         }
1193
1194         assert_eq!(
1195             test_wrapper("prog", ["aaa", "bbb", "ccc"]),
1196             "prog aaa bbb ccc".to_string()
1197         );
1198
1199         assert_eq!(
1200             test_wrapper("C:\\Program Files\\blah\\blah.exe", ["aaa"]),
1201             "\"C:\\Program Files\\blah\\blah.exe\" aaa".to_string()
1202         );
1203         assert_eq!(
1204             test_wrapper("C:\\Program Files\\test", ["aa\"bb"]),
1205             "\"C:\\Program Files\\test\" aa\\\"bb".to_string()
1206         );
1207         assert_eq!(
1208             test_wrapper("echo", ["a b c"]),
1209             "echo \"a b c\"".to_string()
1210         );
1211         assert_eq!(
1212             test_wrapper("\u03c0\u042f\u97f3\u00e6\u221e", []),
1213             "\u03c0\u042f\u97f3\u00e6\u221e".to_string()
1214         );
1215     }
1216 }