Merge branch 'ss/t6025-modernize'
[git] / run-command.h
1 #ifndef RUN_COMMAND_H
2 #define RUN_COMMAND_H
3
4 #include "thread-utils.h"
5
6 #include "argv-array.h"
7
8 /**
9  * The run-command API offers a versatile tool to run sub-processes with
10  * redirected input and output as well as with a modified environment
11  * and an alternate current directory.
12  *
13  * A similar API offers the capability to run a function asynchronously,
14  * which is primarily used to capture the output that the function
15  * produces in the caller in order to process it.
16  */
17
18
19 /**
20  * This describes the arguments, redirections, and environment of a
21  * command to run in a sub-process.
22  *
23  * The caller:
24  *
25  * 1. allocates and clears (using child_process_init() or
26  *    CHILD_PROCESS_INIT) a struct child_process variable;
27  * 2. initializes the members;
28  * 3. calls start_command();
29  * 4. processes the data;
30  * 5. closes file descriptors (if necessary; see below);
31  * 6. calls finish_command().
32  *
33  * Special forms of redirection are available by setting these members
34  * to 1:
35  *
36  *  .no_stdin, .no_stdout, .no_stderr: The respective channel is
37  *              redirected to /dev/null.
38  *
39  *      .stdout_to_stderr: stdout of the child is redirected to its
40  *              stderr. This happens after stderr is itself redirected.
41  *              So stdout will follow stderr to wherever it is
42  *              redirected.
43  */
44 struct child_process {
45
46         /**
47          * The .argv member is set up as an array of string pointers (NULL
48          * terminated), of which .argv[0] is the program name to run (usually
49          * without a path). If the command to run is a git command, set argv[0] to
50          * the command name without the 'git-' prefix and set .git_cmd = 1.
51          *
52          * Note that the ownership of the memory pointed to by .argv stays with the
53          * caller, but it should survive until `finish_command` completes. If the
54          * .argv member is NULL, `start_command` will point it at the .args
55          * `argv_array` (so you may use one or the other, but you must use exactly
56          * one). The memory in .args will be cleaned up automatically during
57          * `finish_command` (or during `start_command` when it is unsuccessful).
58          *
59          */
60         const char **argv;
61
62         struct argv_array args;
63         struct argv_array env_array;
64         pid_t pid;
65
66         int trace2_child_id;
67         uint64_t trace2_child_us_start;
68         const char *trace2_child_class;
69         const char *trace2_hook_name;
70
71         /*
72          * Using .in, .out, .err:
73          * - Specify 0 for no redirections. No new file descriptor is allocated.
74          * (child inherits stdin, stdout, stderr from parent).
75          * - Specify -1 to have a pipe allocated as follows:
76          *     .in: returns the writable pipe end; parent writes to it,
77          *          the readable pipe end becomes child's stdin
78          *     .out, .err: returns the readable pipe end; parent reads from
79          *          it, the writable pipe end becomes child's stdout/stderr
80          *   The caller of start_command() must close the returned FDs
81          *   after it has completed reading from/writing to it!
82          * - Specify > 0 to set a channel to a particular FD as follows:
83          *     .in: a readable FD, becomes child's stdin
84          *     .out: a writable FD, becomes child's stdout/stderr
85          *     .err: a writable FD, becomes child's stderr
86          *   The specified FD is closed by start_command(), even in case
87          *   of errors!
88          */
89         int in;
90         int out;
91         int err;
92
93         /**
94          * To specify a new initial working directory for the sub-process,
95          * specify it in the .dir member.
96          */
97         const char *dir;
98
99         /**
100          * To modify the environment of the sub-process, specify an array of
101          * string pointers (NULL terminated) in .env:
102          *
103          * - If the string is of the form "VAR=value", i.e. it contains '='
104          *   the variable is added to the child process's environment.
105          *
106          * - If the string does not contain '=', it names an environment
107          *   variable that will be removed from the child process's environment.
108          *
109          * If the .env member is NULL, `start_command` will point it at the
110          * .env_array `argv_array` (so you may use one or the other, but not both).
111          * The memory in .env_array will be cleaned up automatically during
112          * `finish_command` (or during `start_command` when it is unsuccessful).
113          */
114         const char *const *env;
115
116         unsigned no_stdin:1;
117         unsigned no_stdout:1;
118         unsigned no_stderr:1;
119     unsigned git_cmd:1; /* if this is to be git sub-command */
120
121         /**
122          * If the program cannot be found, the functions return -1 and set
123          * errno to ENOENT. Normally, an error message is printed, but if
124          * .silent_exec_failure is set to 1, no message is printed for this
125          * special error condition.
126          */
127         unsigned silent_exec_failure:1;
128
129         unsigned stdout_to_stderr:1;
130         unsigned use_shell:1;
131         unsigned clean_on_exit:1;
132         unsigned wait_after_clean:1;
133         void (*clean_on_exit_handler)(struct child_process *process);
134         void *clean_on_exit_handler_cbdata;
135 };
136
137 #define CHILD_PROCESS_INIT { NULL, ARGV_ARRAY_INIT, ARGV_ARRAY_INIT }
138
139 /**
140  * The functions: child_process_init, start_command, finish_command,
141  * run_command, run_command_v_opt, run_command_v_opt_cd_env, child_process_clear
142  * do the following:
143  *
144  * - If a system call failed, errno is set and -1 is returned. A diagnostic
145  *   is printed.
146  *
147  * - If the program was not found, then -1 is returned and errno is set to
148  *   ENOENT; a diagnostic is printed only if .silent_exec_failure is 0.
149  *
150  * - Otherwise, the program is run. If it terminates regularly, its exit
151  *   code is returned. No diagnostic is printed, even if the exit code is
152  *   non-zero.
153  *
154  * - If the program terminated due to a signal, then the return value is the
155  *   signal number + 128, ie. the same value that a POSIX shell's $? would
156  *   report.  A diagnostic is printed.
157  *
158  */
159
160 /**
161  * Initialize a struct child_process variable.
162  */
163 void child_process_init(struct child_process *);
164
165 /**
166  * Release the memory associated with the struct child_process.
167  * Most users of the run-command API don't need to call this
168  * function explicitly because `start_command` invokes it on
169  * failure and `finish_command` calls it automatically already.
170  */
171 void child_process_clear(struct child_process *);
172
173 int is_executable(const char *name);
174
175 /**
176  * Start a sub-process. Takes a pointer to a `struct child_process`
177  * that specifies the details and returns pipe FDs (if requested).
178  * See below for details.
179  */
180 int start_command(struct child_process *);
181
182 /**
183  * Wait for the completion of a sub-process that was started with
184  * start_command().
185  */
186 int finish_command(struct child_process *);
187
188 int finish_command_in_signal(struct child_process *);
189
190 /**
191  * A convenience function that encapsulates a sequence of
192  * start_command() followed by finish_command(). Takes a pointer
193  * to a `struct child_process` that specifies the details.
194  */
195 int run_command(struct child_process *);
196
197 /*
198  * Returns the path to the hook file, or NULL if the hook is missing
199  * or disabled. Note that this points to static storage that will be
200  * overwritten by further calls to find_hook and run_hook_*.
201  */
202 const char *find_hook(const char *name);
203
204 /**
205  * Run a hook.
206  * The first argument is a pathname to an index file, or NULL
207  * if the hook uses the default index file or no index is needed.
208  * The second argument is the name of the hook.
209  * The further arguments correspond to the hook arguments.
210  * The last argument has to be NULL to terminate the arguments list.
211  * If the hook does not exist or is not executable, the return
212  * value will be zero.
213  * If it is executable, the hook will be executed and the exit
214  * status of the hook is returned.
215  * On execution, .stdout_to_stderr and .no_stdin will be set.
216  */
217 LAST_ARG_MUST_BE_NULL
218 int run_hook_le(const char *const *env, const char *name, ...);
219 int run_hook_ve(const char *const *env, const char *name, va_list args);
220
221 #define RUN_COMMAND_NO_STDIN 1
222 #define RUN_GIT_CMD          2  /*If this is to be git sub-command */
223 #define RUN_COMMAND_STDOUT_TO_STDERR 4
224 #define RUN_SILENT_EXEC_FAILURE 8
225 #define RUN_USING_SHELL 16
226 #define RUN_CLEAN_ON_EXIT 32
227
228 /**
229  * Convenience functions that encapsulate a sequence of
230  * start_command() followed by finish_command(). The argument argv
231  * specifies the program and its arguments. The argument opt is zero
232  * or more of the flags `RUN_COMMAND_NO_STDIN`, `RUN_GIT_CMD`,
233  * `RUN_COMMAND_STDOUT_TO_STDERR`, or `RUN_SILENT_EXEC_FAILURE`
234  * that correspond to the members .no_stdin, .git_cmd,
235  * .stdout_to_stderr, .silent_exec_failure of `struct child_process`.
236  * The argument dir corresponds the member .dir. The argument env
237  * corresponds to the member .env.
238  */
239 int run_command_v_opt(const char **argv, int opt);
240 int run_command_v_opt_tr2(const char **argv, int opt, const char *tr2_class);
241 /*
242  * env (the environment) is to be formatted like environ: "VAR=VALUE".
243  * To unset an environment variable use just "VAR".
244  */
245 int run_command_v_opt_cd_env(const char **argv, int opt, const char *dir, const char *const *env);
246 int run_command_v_opt_cd_env_tr2(const char **argv, int opt, const char *dir,
247                                  const char *const *env, const char *tr2_class);
248
249 /**
250  * Execute the given command, sending "in" to its stdin, and capturing its
251  * stdout and stderr in the "out" and "err" strbufs. Any of the three may
252  * be NULL to skip processing.
253  *
254  * Returns -1 if starting the command fails or reading fails, and otherwise
255  * returns the exit code of the command. Any output collected in the
256  * buffers is kept even if the command returns a non-zero exit. The hint fields
257  * gives starting sizes for the strbuf allocations.
258  *
259  * The fields of "cmd" should be set up as they would for a normal run_command
260  * invocation. But note that there is no need to set the in, out, or err
261  * fields; pipe_command handles that automatically.
262  */
263 int pipe_command(struct child_process *cmd,
264                  const char *in, size_t in_len,
265                  struct strbuf *out, size_t out_hint,
266                  struct strbuf *err, size_t err_hint);
267
268 /**
269  * Convenience wrapper around pipe_command for the common case
270  * of capturing only stdout.
271  */
272 static inline int capture_command(struct child_process *cmd,
273                                   struct strbuf *out,
274                                   size_t hint)
275 {
276         return pipe_command(cmd, NULL, 0, out, hint, NULL, 0);
277 }
278
279 /*
280  * The purpose of the following functions is to feed a pipe by running
281  * a function asynchronously and providing output that the caller reads.
282  *
283  * It is expected that no synchronization and mutual exclusion between
284  * the caller and the feed function is necessary so that the function
285  * can run in a thread without interfering with the caller.
286  *
287  * The caller:
288  *
289  * 1. allocates and clears (memset(&asy, 0, sizeof(asy));) a
290  *    struct async variable;
291  * 2. initializes .proc and .data;
292  * 3. calls start_async();
293  * 4. processes communicates with proc through .in and .out;
294  * 5. closes .in and .out;
295  * 6. calls finish_async().
296  *
297  * There are serious restrictions on what the asynchronous function can do
298  * because this facility is implemented by a thread in the same address
299  * space on most platforms (when pthreads is available), but by a pipe to
300  * a forked process otherwise:
301  *
302  * - It cannot change the program's state (global variables, environment,
303  *   etc.) in a way that the caller notices; in other words, .in and .out
304  *   are the only communication channels to the caller.
305  *
306  * - It must not change the program's state that the caller of the
307  *   facility also uses.
308  *
309  */
310 struct async {
311
312         /**
313          * The function pointer in .proc has the following signature:
314          *
315          *      int proc(int in, int out, void *data);
316          *
317          * - in, out specifies a set of file descriptors to which the function
318          *  must read/write the data that it needs/produces.  The function
319          *  *must* close these descriptors before it returns.  A descriptor
320          *  may be -1 if the caller did not configure a descriptor for that
321          *  direction.
322          *
323          * - data is the value that the caller has specified in the .data member
324          *  of struct async.
325          *
326          * - The return value of the function is 0 on success and non-zero
327          *  on failure. If the function indicates failure, finish_async() will
328          *  report failure as well.
329          *
330          */
331         int (*proc)(int in, int out, void *data);
332
333         void *data;
334
335         /**
336          * The members .in, .out are used to provide a set of fd's for
337          * communication between the caller and the callee as follows:
338          *
339          * - Specify 0 to have no file descriptor passed.  The callee will
340          *   receive -1 in the corresponding argument.
341          *
342          * - Specify < 0 to have a pipe allocated; start_async() replaces
343          *   with the pipe FD in the following way:
344          *
345          *      .in: Returns the writable pipe end into which the caller
346          *      writes; the readable end of the pipe becomes the function's
347          *      in argument.
348          *
349          *      .out: Returns the readable pipe end from which the caller
350          *      reads; the writable end of the pipe becomes the function's
351          *      out argument.
352          *
353          *   The caller of start_async() must close the returned FDs after it
354          *   has completed reading from/writing from them.
355          *
356          * - Specify a file descriptor > 0 to be used by the function:
357          *
358          *      .in: The FD must be readable; it becomes the function's in.
359          *      .out: The FD must be writable; it becomes the function's out.
360          *
361          *   The specified FD is closed by start_async(), even if it fails to
362          *   run the function.
363          */
364         int in;         /* caller writes here and closes it */
365         int out;        /* caller reads from here and closes it */
366 #ifdef NO_PTHREADS
367         pid_t pid;
368 #else
369         pthread_t tid;
370         int proc_in;
371         int proc_out;
372 #endif
373         int isolate_sigpipe;
374 };
375
376 /**
377  * Run a function asynchronously. Takes a pointer to a `struct
378  * async` that specifies the details and returns a set of pipe FDs
379  * for communication with the function. See below for details.
380  */
381 int start_async(struct async *async);
382
383 /**
384  * Wait for the completion of an asynchronous function that was
385  * started with start_async().
386  */
387 int finish_async(struct async *async);
388
389 int in_async(void);
390 int async_with_fork(void);
391 void check_pipe(int err);
392
393 /**
394  * This callback should initialize the child process and preload the
395  * error channel if desired. The preloading of is useful if you want to
396  * have a message printed directly before the output of the child process.
397  * pp_cb is the callback cookie as passed to run_processes_parallel.
398  * You can store a child process specific callback cookie in pp_task_cb.
399  *
400  * Even after returning 0 to indicate that there are no more processes,
401  * this function will be called again until there are no more running
402  * child processes.
403  *
404  * Return 1 if the next child is ready to run.
405  * Return 0 if there are currently no more tasks to be processed.
406  * To send a signal to other child processes for abortion,
407  * return the negative signal number.
408  */
409 typedef int (*get_next_task_fn)(struct child_process *cp,
410                                 struct strbuf *out,
411                                 void *pp_cb,
412                                 void **pp_task_cb);
413
414 /**
415  * This callback is called whenever there are problems starting
416  * a new process.
417  *
418  * You must not write to stdout or stderr in this function. Add your
419  * message to the strbuf out instead, which will be printed without
420  * messing up the output of the other parallel processes.
421  *
422  * pp_cb is the callback cookie as passed into run_processes_parallel,
423  * pp_task_cb is the callback cookie as passed into get_next_task_fn.
424  *
425  * Return 0 to continue the parallel processing. To abort return non zero.
426  * To send a signal to other child processes for abortion, return
427  * the negative signal number.
428  */
429 typedef int (*start_failure_fn)(struct strbuf *out,
430                                 void *pp_cb,
431                                 void *pp_task_cb);
432
433 /**
434  * This callback is called on every child process that finished processing.
435  *
436  * You must not write to stdout or stderr in this function. Add your
437  * message to the strbuf out instead, which will be printed without
438  * messing up the output of the other parallel processes.
439  *
440  * pp_cb is the callback cookie as passed into run_processes_parallel,
441  * pp_task_cb is the callback cookie as passed into get_next_task_fn.
442  *
443  * Return 0 to continue the parallel processing.  To abort return non zero.
444  * To send a signal to other child processes for abortion, return
445  * the negative signal number.
446  */
447 typedef int (*task_finished_fn)(int result,
448                                 struct strbuf *out,
449                                 void *pp_cb,
450                                 void *pp_task_cb);
451
452 /**
453  * Runs up to n processes at the same time. Whenever a process can be
454  * started, the callback get_next_task_fn is called to obtain the data
455  * required to start another child process.
456  *
457  * The children started via this function run in parallel. Their output
458  * (both stdout and stderr) is routed to stderr in a manner that output
459  * from different tasks does not interleave.
460  *
461  * start_failure_fn and task_finished_fn can be NULL to omit any
462  * special handling.
463  */
464 int run_processes_parallel(int n,
465                            get_next_task_fn,
466                            start_failure_fn,
467                            task_finished_fn,
468                            void *pp_cb);
469 int run_processes_parallel_tr2(int n, get_next_task_fn, start_failure_fn,
470                                task_finished_fn, void *pp_cb,
471                                const char *tr2_category, const char *tr2_label);
472
473 #endif