动态文件内容生成：通过“进程执行”满足“文件打开”

Question 1

FUSE + 软链接（或绑定安装）是一种解决方案，尽管我不认为它“优雅”，但有很多包袱。在 *BSD 上你有更简单的选择门户文件系统，你可以用符号链接来解决这个问题——很多年前就有一个移植到 Linux 的版本，但它似乎已经被放弃了，可能是为了支持 FUSE。

您可以很容易地注入一个库来覆盖它所进行的所需的open()/ open64()libc 调用。例如：

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <dlfcn.h>
#include <stdarg.h>

//  gcc -Wall -rdynamic -fPIC -nostartfiles -shared -ldl -Wl,-soname,open64 \
//       -o open64.so open64.c

#define DEBUG 1
#define dfprintf(fmt, ...) \
    do { if (DEBUG) fprintf(stderr, "[%14s#%04d:%8s()] " fmt, \
          __FILE__, __LINE__, __func__, __VA_ARGS__); } while (0)

typedef int open64_f(const char *pathname, int flags, ...);
typedef int close_f(int fd);
static  open64_f   *real_open64;
static  close_f    *real_close;

static FILE *mypipe=NULL;
static int mypipefd=-1;

//void __attribute__((constructor)) my_init()
void _init()
{
    char **pprog=dlsym(RTLD_NEXT, "program_invocation_name");
    dfprintf("It's alive! argv[0]=%s\n",*pprog);

    real_open64 = dlsym(RTLD_NEXT, "open64");
    dfprintf("Hook %p open64()\n",(void *)real_open64);
    if (!real_open64) printf("error: %s\n",dlerror());

    real_close = dlsym(RTLD_NEXT, "close");
    dfprintf("Hook %p close()\n",(void *)real_close);
    if (!real_close) printf("error: %s\n",dlerror());
}

int open64(const char *pathname, int flags, ...)
{
    mode_t tmpmode=0;
    va_list ap;
    va_start(ap, flags);
    if (flags & O_CREAT) tmpmode=va_arg(ap,mode_t);
    va_end(ap);

    dfprintf("open64(%s,%i,%o)\n",pathname,flags,tmpmode);

    if (!strcmp(pathname,"/etc/passwd")) {
        mypipe=popen("/usr/bin/uptime","r");
        mypipefd=fileno(mypipe);
        dfprintf("  popen()=%p fd=%i\n",mypipe,mypipefd);
        return mypipefd;
    } else {
        return real_open64(pathname,flags,tmpmode);
    }
}

int close(int fd)
{
    int rc;
    dfprintf("close(%i)\n",fd);
    if (fd==mypipefd) {
        rc=pclose(mypipe); // pclose() returns wait4() status
        mypipe=NULL; mypipefd=-1;
        return (rc==-1) ? -1 : 0;
    } else  {
        return real_close(fd);
    }
}

编译并运行：

$ gcc -Wall -rdynamic -fPIC -nostartfiles -shared -ldl -Wl,-soname,open64   \
    -o open64.so open64.c 
$ LD_PRELOAD=`pwd`/open64.so cat /etc/passwd
19:55:36 up 1110 days,  9:19, 55 users,  load average: 0.53, 0.33, 0.29

根据应用程序的具体工作方式（libc 调用），您可能需要处理open()or fopen()/fclose()。上面的代码适用于cator head，但不是sort因为它调用了fopen()（也可以直接将fopen()/添加fclose()到上面）。

您可能需要比上面更多的错误处理和健全性检查（特别是对于长时间运行的程序，以避免泄漏）。此代码无法正确处理并发打开。

由于管道和文件有明显的差异，因此存在程序发生故障的风险。

否则，假设你有守护进程和索卡特你可以假装你没有无限循环：

daemon -r -- socat -u EXEC:/usr/bin/uptime PIPE:/tmp/uptime

这有一个轻微的缺点（这里应该很明显）：提供程序开始写入然后阻塞，因此您会看到旧的正常运行时间，而不是按需运行。您的提供商需要使用非阻塞 I/O 才能正确提供即时数据。（unix 域套接字将允许更传统的客户端/服务器方法，但这与您可以直接插入的 FIFO/命名管道不同。）

更新另请参阅后面的这个问题，它涵盖了相同的主题，尽管概括为任意进程/读者而不是特定的进程/读者：如何制作一个特殊文件，在读取时执行代码（请注意，仅限 fifo 的答案不能可靠地推广到并发读取）

Answer

FUSE + 软链接（或绑定安装）是一种解决方案，尽管我不认为它“优雅”，但有很多包袱。在 *BSD 上你有更简单的选择门户文件系统，你可以用符号链接来解决这个问题——很多年前就有一个移植到 Linux 的版本，但它似乎已经被放弃了，可能是为了支持 FUSE。