Merge branch 'nd/split-index'
[git] / Documentation / technical / api-run-command.txt
1 run-command API
2 ===============
3
4 The run-command API offers a versatile tool to run sub-processes with
5 redirected input and output as well as with a modified environment
6 and an alternate current directory.
7
8 A similar API offers the capability to run a function asynchronously,
9 which is primarily used to capture the output that the function
10 produces in the caller in order to process it.
11
12
13 Functions
14 ---------
15
16 `start_command`::
17
18         Start a sub-process. Takes a pointer to a `struct child_process`
19         that specifies the details and returns pipe FDs (if requested).
20         See below for details.
21
22 `finish_command`::
23
24         Wait for the completion of a sub-process that was started with
25         start_command().
26
27 `run_command`::
28
29         A convenience function that encapsulates a sequence of
30         start_command() followed by finish_command(). Takes a pointer
31         to a `struct child_process` that specifies the details.
32
33 `run_command_v_opt`, `run_command_v_opt_cd_env`::
34
35         Convenience functions that encapsulate a sequence of
36         start_command() followed by finish_command(). The argument argv
37         specifies the program and its arguments. The argument opt is zero
38         or more of the flags `RUN_COMMAND_NO_STDIN`, `RUN_GIT_CMD`,
39         `RUN_COMMAND_STDOUT_TO_STDERR`, or `RUN_SILENT_EXEC_FAILURE`
40         that correspond to the members .no_stdin, .git_cmd,
41         .stdout_to_stderr, .silent_exec_failure of `struct child_process`.
42         The argument dir corresponds the member .dir. The argument env
43         corresponds to the member .env.
44
45 The functions above do the following:
46
47 . If a system call failed, errno is set and -1 is returned. A diagnostic
48   is printed.
49
50 . If the program was not found, then -1 is returned and errno is set to
51   ENOENT; a diagnostic is printed only if .silent_exec_failure is 0.
52
53 . Otherwise, the program is run. If it terminates regularly, its exit
54   code is returned. No diagnostic is printed, even if the exit code is
55   non-zero.
56
57 . If the program terminated due to a signal, then the return value is the
58   signal number + 128, ie. the same value that a POSIX shell's $? would
59   report.  A diagnostic is printed.
60
61
62 `start_async`::
63
64         Run a function asynchronously. Takes a pointer to a `struct
65         async` that specifies the details and returns a set of pipe FDs
66         for communication with the function. See below for details.
67
68 `finish_async`::
69
70         Wait for the completion of an asynchronous function that was
71         started with start_async().
72
73 `run_hook`::
74
75         Run a hook.
76         The first argument is a pathname to an index file, or NULL
77         if the hook uses the default index file or no index is needed.
78         The second argument is the name of the hook.
79         The further arguments correspond to the hook arguments.
80         The last argument has to be NULL to terminate the arguments list.
81         If the hook does not exist or is not executable, the return
82         value will be zero.
83         If it is executable, the hook will be executed and the exit
84         status of the hook is returned.
85         On execution, .stdout_to_stderr and .no_stdin will be set.
86         (See below.)
87
88
89 Data structures
90 ---------------
91
92 * `struct child_process`
93
94 This describes the arguments, redirections, and environment of a
95 command to run in a sub-process.
96
97 The caller:
98
99 1. allocates and clears (memset(&chld, 0, sizeof(chld));) a
100    struct child_process variable;
101 2. initializes the members;
102 3. calls start_command();
103 4. processes the data;
104 5. closes file descriptors (if necessary; see below);
105 6. calls finish_command().
106
107 The .argv member is set up as an array of string pointers (NULL
108 terminated), of which .argv[0] is the program name to run (usually
109 without a path). If the command to run is a git command, set argv[0] to
110 the command name without the 'git-' prefix and set .git_cmd = 1.
111
112 Note that the ownership of the memory pointed to by .argv stays with the
113 caller, but it should survive until `finish_command` completes. If the
114 .argv member is NULL, `start_command` will point it at the .args
115 `argv_array` (so you may use one or the other, but you must use exactly
116 one). The memory in .args will be cleaned up automatically during
117 `finish_command` (or during `start_command` when it is unsuccessful).
118
119 The members .in, .out, .err are used to redirect stdin, stdout,
120 stderr as follows:
121
122 . Specify 0 to request no special redirection. No new file descriptor
123   is allocated. The child process simply inherits the channel from the
124   parent.
125
126 . Specify -1 to have a pipe allocated; start_command() replaces -1
127   by the pipe FD in the following way:
128
129         .in: Returns the writable pipe end into which the caller writes;
130                 the readable end of the pipe becomes the child's stdin.
131
132         .out, .err: Returns the readable pipe end from which the caller
133                 reads; the writable end of the pipe end becomes child's
134                 stdout/stderr.
135
136   The caller of start_command() must close the so returned FDs
137   after it has completed reading from/writing to it!
138
139 . Specify a file descriptor > 0 to be used by the child:
140
141         .in: The FD must be readable; it becomes child's stdin.
142         .out: The FD must be writable; it becomes child's stdout.
143         .err: The FD must be writable; it becomes child's stderr.
144
145   The specified FD is closed by start_command(), even if it fails to
146   run the sub-process!
147
148 . Special forms of redirection are available by setting these members
149   to 1:
150
151         .no_stdin, .no_stdout, .no_stderr: The respective channel is
152                 redirected to /dev/null.
153
154         .stdout_to_stderr: stdout of the child is redirected to its
155                 stderr. This happens after stderr is itself redirected.
156                 So stdout will follow stderr to wherever it is
157                 redirected.
158
159 To modify the environment of the sub-process, specify an array of
160 string pointers (NULL terminated) in .env:
161
162 . If the string is of the form "VAR=value", i.e. it contains '='
163   the variable is added to the child process's environment.
164
165 . If the string does not contain '=', it names an environment
166   variable that will be removed from the child process's environment.
167
168 To specify a new initial working directory for the sub-process,
169 specify it in the .dir member.
170
171 If the program cannot be found, the functions return -1 and set
172 errno to ENOENT. Normally, an error message is printed, but if
173 .silent_exec_failure is set to 1, no message is printed for this
174 special error condition.
175
176
177 * `struct async`
178
179 This describes a function to run asynchronously, whose purpose is
180 to produce output that the caller reads.
181
182 The caller:
183
184 1. allocates and clears (memset(&asy, 0, sizeof(asy));) a
185    struct async variable;
186 2. initializes .proc and .data;
187 3. calls start_async();
188 4. processes communicates with proc through .in and .out;
189 5. closes .in and .out;
190 6. calls finish_async().
191
192 The members .in, .out are used to provide a set of fd's for
193 communication between the caller and the callee as follows:
194
195 . Specify 0 to have no file descriptor passed.  The callee will
196   receive -1 in the corresponding argument.
197
198 . Specify < 0 to have a pipe allocated; start_async() replaces
199   with the pipe FD in the following way:
200
201         .in: Returns the writable pipe end into which the caller
202         writes; the readable end of the pipe becomes the function's
203         in argument.
204
205         .out: Returns the readable pipe end from which the caller
206         reads; the writable end of the pipe becomes the function's
207         out argument.
208
209   The caller of start_async() must close the returned FDs after it
210   has completed reading from/writing from them.
211
212 . Specify a file descriptor > 0 to be used by the function:
213
214         .in: The FD must be readable; it becomes the function's in.
215         .out: The FD must be writable; it becomes the function's out.
216
217   The specified FD is closed by start_async(), even if it fails to
218   run the function.
219
220 The function pointer in .proc has the following signature:
221
222         int proc(int in, int out, void *data);
223
224 . in, out specifies a set of file descriptors to which the function
225   must read/write the data that it needs/produces.  The function
226   *must* close these descriptors before it returns.  A descriptor
227   may be -1 if the caller did not configure a descriptor for that
228   direction.
229
230 . data is the value that the caller has specified in the .data member
231   of struct async.
232
233 . The return value of the function is 0 on success and non-zero
234   on failure. If the function indicates failure, finish_async() will
235   report failure as well.
236
237
238 There are serious restrictions on what the asynchronous function can do
239 because this facility is implemented by a thread in the same address
240 space on most platforms (when pthreads is available), but by a pipe to
241 a forked process otherwise:
242
243 . It cannot change the program's state (global variables, environment,
244   etc.) in a way that the caller notices; in other words, .in and .out
245   are the only communication channels to the caller.
246
247 . It must not change the program's state that the caller of the
248   facility also uses.