井长 Jason Yu

PHP中有几个可以执行命令的函数：

system
shell_exec
exec
popen
..

除popen外的几个函数，执行命令后会等待命令的返回，再执行下一行程序，如下面的代码：


切入正题，PHP中的管道和进程间通讯及其问题，相关的函数包括popen,pclose等。

popen等函数是PHP中实现管道的几个函数，能很好的进行进程间通讯，和LINUX的常规管道一致，单向的，popen执行后不会等待返回而会接着执行下面的代码，这会利用用PHP来编写相应的脚本来处理相应的程序，但是和管道相关的事项也必须注意。

两段代码。

A:shell.php

        sleep(1);
        echo 'test';
        sleep(1000);
        echo 'hello';
?>

B:popen.php

        popen('php shell.php &', 'r');
?>

执行相应的程序：

php popen.php

我们会发现程序执行到第二行后就没有执行下去了，我们通过

ps -ef|grep shell.php

早就中途退出了，程序并没有执行完成，而是中途退出了。

修改popen.php的代码如下：
B:popen.php

        popen('php shell.php 2>&1 > log.log &', 'r');
?>

正常执行，再修改成这样：
B:popen.php

        $out = popen('php shell.php  &', 'r');
?>

也是正常执行，我们再将修改成这样：
B:popen.php

        popen('php shell.php 2 > log.log &', 'r');
?>

我们会发现，所有的输出都进入了log.log，但是程序也是正常执行。

问题的关键，管道和PHP中的进程间通讯的实现：

popen函数的实现:/php-5.2.2/ext/standard/file.c 行885-959定义了popen的实现：

PHP_FUNCTION(popen)
{
  zval **arg1, **arg2;
  FILE *fp;
  char *p, *tmp = NULL;
  char *b, *buf = 0;
  php_stream *stream;

  if (ZEND_NUM_ARGS() != 2 || zend_get_parameters_ex(2, &arg1, &arg2) == FAILURE) {
    WRONG_PARAM_COUNT;
  }
  convert_to_string_ex(arg1);
  convert_to_string_ex(arg2);
  p = estrndup(Z_STRVAL_PP(arg2), Z_STRLEN_PP(arg2));
#ifndef PHP_WIN32
  {
    char *z = memchr(p, 'b', Z_STRLEN_PP(arg2));
    if (z) {
      memmove(p + (z - p), z + 1, Z_STRLEN_PP(arg2) - (z - p));
    }
  }
#endif
  if (PG(safe_mode)){
    b = strchr(Z_STRVAL_PP(arg1), ' ');
    if (!b) {
      b = strrchr(Z_STRVAL_PP(arg1), '/');
    } else {
      char *c;
      c = Z_STRVAL_PP(arg1);
      while((*b != '/') && (b != c)) {
        b--;
      }
      if (b == c) {
        b = NULL;
      }
    }

    if (b) {
      spprintf(&buf, 0, "%s%s", PG(safe_mode_exec_dir), b);
    } else {
      spprintf(&buf, 0, "%s/%s", PG(safe_mode_exec_dir), Z_STRVAL_PP(arg1));
    }

    tmp = php_escape_shell_cmd(buf);
    fp = VCWD_POPEN(tmp, p);
    efree(tmp);

    if (!fp) {
      php_error_docref2(NULL TSRMLS_CC, buf, p, E_WARNING, "%s", strerror(errno));
      efree(p);
      efree(buf);
      RETURN_FALSE;
    }

    efree(buf);

  } else {
    fp = VCWD_POPEN(Z_STRVAL_PP(arg1), p);
    if (!fp) {
      php_error_docref2(NULL TSRMLS_CC, Z_STRVAL_PP(arg1), p, E_WARNING, "%s", strerror(errno));
      efree(p);
      RETURN_FALSE;
    }
  }
  stream = php_stream_fopen_from_pipe(fp, p);

  if (stream == NULL)  {
    php_error_docref2(NULL TSRMLS_CC, Z_STRVAL_PP(arg1), p, E_WARNING, "%s", strerror(errno));
    RETVAL_FALSE;
  } else {
    php_stream_to_zval(stream, return_value);
  }

  efree(p);
}

我们继续查找源，/php-5.2.2/TSRM/tsrm_virtual_cwd.c 行1027-1028:

....
  memcpy(ptr, command, command_length+1);
  retval = popen(command_line, type);
...

到这我们终于找到PHP的popen其实是封装了系统中的popen函数，而系统popen函数的执行流程又是怎么样的呢？

    1、使用pipe系统调用创建一个管道
    2、创建一个新的进程，将拷贝标准输入或者标准输出到文件描述符。
    3、关闭pipe返回的文件描述符。
    4、调用execve系统调用来执行命令。
    ……

再来看popen.php和shell.php
A:shell.php

        sleep(1);
        echo 'test';
        sleep(1000);
        echo 'hello';
?>

B:popen.php

        popen('php shell.php &', 'r');
?>

再管道中会打开没有系统影射的文件描述符做为进程间的通讯管道，一个做为写端子，一个为读端子，PHP的popen会将系统zval的 return_value关联到C调用popen返回的文件描述符，OK，如果此文件描述符被释放了，会发生怎么样的情况，呵，正是前面所描述到的问题。 echo ‘test’;后就不再执行了，即该程序在写一个读端被关闭的管道，会产生SIGPIPE信号，虽然没有仔细看PHP处理SIGPIPE信号的代码，但结果已经告诉我们，退出了。

总结：
1、shell_exec、exec、system等函数在执行命令后会等待返回后再执行下一行代码，而popen不会。
2、popen封装了C调用popen来实现管道，管道中会打开两个文件描述符做为进程间通讯用，如果写端或者读端关闭都会导致系统产生错误，而PHP会把这个管道描述符做为popen的返回，如果没有将该文件描述符进行保存，将会被PHP释放，导导致出现管道一端关闭的情况而中途退出。
3、在程序的执行过程中必须保持该管道（即该文件描述符），不能被释放或者重写，这就意味着不能对管道文件描述符重复赋值，一个文件描述符只能做为单独的一个管道使用。
4、当然，我们也可以将进程的标准输出重定向来解决这个问题。