popen 程式範例

最近公司有個案子在做 WiFi 管理系統，透過集中式的控制器（AC，Access Controller）來管理轄下的 AP（Access Points，CAPWAP 的用語是 WTP）。嗯，有些 sense 的人應該就會知道說：「啊，你在做 CAPWAP」，Bingo！不過這篇沒打算要介紹 CAPWAP，下次有機會來講講 CAPWAP 的故事（不是技術，因為技術的部份我覺得很無聊，所以來講講故事和我的一些心得）。在做的時候遇到一個問題，廠商提供的平台，但卻沒提供人來進行系統整合。簡單來說，就是版子往我桌上一扔，就說：「給我在上面做這個功能」，然後時間短的不像話。額外抱怨一下，他選的 AC 平台比 raspberry pi 的效能還差，居然還敢跟我開口要一堆功能 ... 。理論上來說，AC 會把 WTP 的相關資訊帶到各 WTP，然後這時候 WTP 的 capwap daemon 會對核心層的 driver 進行設定。

一般說來，這種設定的方式是透過 ioctl 的溝通管道，最常見的範例程式就是 ifconfig，透過上下層定義好的 SIOCSIFFLAGS(Socket I/O Control Set Interface Flags)來進行溝通，所以一般來說這是屬於系統平台人員所要處理的問題。可是對於那種把版子跟一堆文件丟在我桌上，又不給我足夠時間的傢伙，我才懶得幫他查 WiFi driver 上需要的 SIOCSFFLAGS 勒。但案子又要進行，那要怎麼辦呢？所以我決定採取最單純的作法：直接呼叫系統的 WiFi 控制指令，如 iwpriv、wlanconfig 等，透過這些指令直接呼叫來取得並設定相關參數。缺點很明顯，就是效能會比較差，但一來是差不了多少（在意效能就給我拿比較像話的版子來！），二來是我相信對方提供的這些指令應該是測試過了，代表系統應該已經整合完畢了（我覺得是我一廂情願，但起碼對方無法還口，要合作也拿點誠意來吧）。

下一個問題是，要怎麼執行系統指令？最直覺的作法，用 system 的函式，問題是我要怎麼撈回傳的資料呢？因此這篇文章就來紀錄另外一支系統函式：popen 的用法。先來看看 man 的說明吧。

The  popen()  function  opens  a  process by creating a pipe, forking, and invoking the shell.  Since a pipe is by definition unidirectional, the  type  argument  may  specify only reading or writing, not both; the resulting stream is correspondingly read-only or write-only.

簡單來說，popen 會開一個 process 來執行 shell 的指令，然後將結果 pipe 回來主程式。直接看看範例：

#include 
#include 
#include 

static void printCmd( char * );
static void printIp( void );
static void printMask( void );

int main()
{
    printCmd( "pwd" );
    printIp();
    printMask();
        
    return 0;
}

static void printCmd( char *pCmd )
{
    static char buffer[256];
    FILE *pFile = popen( pCmd, "r" );
    
    memset( buffer, 0, 256 );
    
    while( fgets( buffer, 256, pFile ) != NULL )
    {
        printf( "%s", buffer );
        memset( buffer, 0, 256 );
    }
    
    pclose( pFile );
    
    return;
}

static void printIp( void )
{
    static char buffer[256];
    FILE *pFile = popen( "ifconfig eth0 | grep \"inet addr\" | awk '{print $2}' | awk -F : '{print $2}'", "r" );
    
    memset( buffer, 0, 256 );
    
    while( fgets( buffer, 256, pFile ) != NULL )
    {
        printf( "%s", buffer );
        memset( buffer, 0, 256 );
    }
    
    pclose( pFile );
    
    return;
}

static void printMask( void )
{
    static char buffer[256];
    FILE *pFile = popen( "ifconfig eth0 | grep Mask | awk '{print $4}' | awk -F : '{print $2}'", "r" );
    
    memset( buffer, 0, 256 );
    
    while( fgets( buffer, 256, pFile ) != NULL )
    {
        printf( "%s", buffer );
        memset( buffer, 0, 256 );
    }
    
    pclose( pFile );
    
    return;
}

程式很簡單，就不多做說明了。還有一個問題是，read 很容易理解，那 write 是什麼意思呢？ 想的簡單一點就是 standard input。至於實際的情況等我想到有意義的情況以後再來寫 example code。

這篇文章沒什麼技術難度，只是純粹做個紀錄。