《UNIX网络编程 卷2:进程间通信(第2版)》——2.2 IPC名字

简介: 这也许是你第一次碰到snprintf函数。许多现有代码调用的是sprintf,但是sprintf不检查目标缓冲区是否溢出,不过snprintf要求其第二个参数是目标缓冲区的大小,因此可确保缓冲区不溢出。提供能有意溢出一个程序的sprintf缓冲区的输入数据是黑客们已使用很多年的一种攻破系统的方法

本节书摘来自异步社区《UNIX网络编程 卷2:进程间通信(第2版)》一书中的第2章,第2.2节,作者:【美】W. Richard Stevens著,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

2.2 IPC名字

在图1-4中我们指出,三种类型的Posix IPC都使用“Posix IPC名字”进行标识。mq_open、sem_open和shm_open这三个函数的第一个参数就是这样的一个名字,它可能是某个文件系统中的一个真正的路径名,也可能不是。Posix.1是这么描述Posix IPC名字的。

它必须符合已有的路径名规则(必须最多由PATH_MAX个字节构成,包括结尾的空字节)。
如果它以斜杠符开头,那么对这些函数的不同调用将访问同一个队列。如果它不以斜杠符开头,那么效果取决于实现。
名字中额外的斜杠符的解释由实现定义。
因此,为便于移植起见,Posix IPC名字必须以一个斜杠符打头,并且不能再含有任何其他斜杠符。遗憾的是这些规则还不够,仍会出现移植性问题。

Solaris 2.6要求有打头的斜杠符,但是不允许有另外的斜杠符。假设要创建的是一个消息队列,创建函数将在/tmp中创建三个以.MQ开头的文件。例如,如果给mq_open的参数为/queue. 1234,那么这三个文件分别为/tmp/.MQDqueue.1234、/tmp/.MQLqueue.1234和/tmp/. MQPqueue.1234。Digital Unix 4.0B则在文件系统中创建所指定的路径名。

当我们指定一个只有单个斜杠符(作为首字符)的名字时,移植性问题就发生了:我们必须在根目录中具有写权限。例如,/tmp.1234符合Posix规则,在Solaris下也可行,但是Digital Unix却会试图创建这个文件,这时除非我们有在根目录中的写权限,否则这样的尝试将失败。如果我们指定一个/tmp/test.1234这样的名字,那么在以该名字创建一个真正文件的所有系统上都将成功(前提是/tmp目录存在,而且我们在该目录中有写权限,对于多数Unix系统来说,这是正常情况),在Solaris下则失败。

为避免这些移植性问题,我们应该把Posix IPC名字的#define行放在一个便于修改的头文件中,这样应用程序转移到另一个系统上时,只需修改这个头文件。

这是一个标准试图变得相当通用(本例子中,实时标准试图允许消息队列、信号量和共享内存区都在现有的Unix内核中实现,而且在独立的无盘系统上也能工作),结果标准的具体实现却变得不可移植的个例之一。在Posix中,这种现象称为"造成不标准的标准方式"(a standard way of being nonstandard)。
Posix.1定义了三个宏:

S_TYPEISMQ(buf)

S_TYPEISSEM(buf)

S_TYPEISSHM(buf)

它们的单个参数是指向某个stat结构的指针,其内容由fstat、lstat或stat这三个函数填入。如果所指定的IPC对象(消息队列、信号量或共享内存区对象)是作为一种独特的文件类型实现的,而且参数所指向的stat结构访问这样的文件类型,那么这三个宏计算出一个非零值。否则,计算出的值为0。

不幸的是,这三个宏没有多大用处,因为无法保证这三种类型的IPC使用一种独特的文件类型实现。举例来说,在Solaris 2.6下,这三个宏的计算结果总是0。

测试某个文件是否为给定文件类型的所有其他宏的名字都以S_IS开头,而且它们的单个参数是某个stat结构的st_mode成员。由于上面三个新宏的参数不同于其他宏,因此它们的名字改为以S_TYPEIS开头。
px_ipc_name函数
解决上述移植性问题的另一种办法是自己定义一个名为px_ipc_name的函数,它为定位Posix IPC名字而添加上正确的前缀目录。

screenshot

本书中我们给自己定义的非标准系统函数都使用这样的版式:围绕函数原型和返回值的方框是虚框。开头包含的头文件通常是我们的unpipc.h(图C-l)。

name参数中不能有任何斜杠符。例如,调用

px_ipc_name("test1")

在Solaris 2.6下返回一个指向字符串/testl的指针,在Digital Unix 4.0B下返回一个指向字符串/tmp/test1的指针。存放结果字符串的内存空间是动态分配的,并可通过调用free释放。另外,环境变量PX_IPC_NAME能够覆盖默认目录。

图2-2给出了该函数的实现。

screenshot

这也许是你第一次碰到snprintf函数。许多现有代码调用的是sprintf,但是sprintf不检查目标缓冲区是否溢出,不过snprintf要求其第二个参数是目标缓冲区的大小,因此可确保缓冲区不溢出。提供能有意溢出一个程序的sprintf缓冲区的输入数据是黑客们已使用很多年的一种攻破系统的方法。

snprintf不是标准ANSI C的一部分,但这个标准的修订版C9X正在考虑。①不过,许多厂家提供的标准C函数库含有这个函数。我们在本书中使用snprintf,如果你的系统不提供这个函数,那就使用我们自己的通过调用sprintf实现的版本。

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