gioser

tawasuyu/brahman

Rust 476TOML 190Markdown 50JSON 176602 Definiciones

⎇ 22a0ae8c58014af5cb12dbdd13408f9cd2745e31 crates/modules/shuma/shuma-exec/src/lib.rs Rust · 562 líneas · 18.7 KB Historia Quién tocó qué crudo

feat(shuma-exec): spill con splice (copia cero) + limpieza de temporales 22a0ae8c5 · sergio ·

1//! `shuma-exec` — ejecución de comandos del shell con salida en streaming.
2//!
3//! Dos modos de ejecución, un mismo contrato de eventos:
4//!
5//! - [`Exec::Direct`] — brahman lanza y **conecta los procesos él mismo**:
6//!   un `Command` por etapa del pipe, los pipes cableados con descriptores
7//!   reales. Control total del árbol de procesos (matar todo el pipe de
8//!   un golpe). Es el modo preferido.
9//! - [`Exec::Shell`] — delega a un shell externo (`bash -c "<line>"`).
10//!   Reservado para sintaxis que el modo directo aún no absorbe (globs,
11//!   `$VAR`, redirecciones, `&&`). bash es **sólo un parser de sintaxis**,
12//!   no el ejecutor por defecto.
13//!
14//! **Captura acotada.** [`CommandSpec::capture_limit`] topa los bytes en
15//! RAM; pasado el tope, o se **descarta** ([`RunEvent::Truncated`]) o se
16//! **vuelca a un archivo** si hay [`CommandSpec::spill_path`]
17//! ([`RunEvent::Spilled`]). En ambos casos el pipe se sigue drenando, así
18//! el proceso no se bloquea.
19//!
20//! **Reproceso.** [`CommandSpec::stdin_data`] alimenta un texto por la
21//! entrada estándar: reprocesa la salida capturada de un comando previo
22//! sin volver a correr el original.
23
24#![forbid(unsafe_code)]
25
26use std::fs::File;
27use std::io::{BufRead, BufReader, Read, Write};
28use std::os::fd::AsFd;
29use std::path::{Path, PathBuf};
30use std::process::{Child, Command, Stdio};
31use std::sync::atomic::{AtomicBool, AtomicUsize, Ordering};
32use std::sync::mpsc::{self, Receiver, Sender, TryRecvError};
33use std::sync::{Arc, Mutex};
34use std::thread::JoinHandle;
35
36use nix::fcntl::{splice, SpliceFFlags};
37
38/// Una etapa del pipe en ejecución directa: un binario y sus argumentos
39/// ya resueltos (sin comillas, sin metacaracteres).
40#[derive(Debug, Clone)]
41pub struct StageSpec {
42    pub program: String,
43    pub args: Vec<String>,
44}
45
46/// Cómo ejecutar.
47#[derive(Debug, Clone)]
48pub enum Exec {
49    /// Vía un shell externo — `program -c "<line>"`.
50    Shell { line: String, program: String },
51    /// Directo — brahman lanza y conecta cada etapa.
52    Direct { stages: Vec<StageSpec> },
53}
54
55/// Qué ejecutar y con qué política de captura.
56#[derive(Debug, Clone)]
57pub struct CommandSpec {
58    pub exec: Exec,
59    pub cwd: String,
60    /// Tope de captura en bytes; `0` = sin límite.
61    pub capture_limit: usize,
62    /// Si está, la salida que excede el tope se vuelca a este archivo.
63    pub spill_path: Option<PathBuf>,
64    /// Texto a alimentar por stdin — para reprocesar una salida previa.
65    pub stdin_data: Option<String>,
66}
67
68impl CommandSpec {
69    /// Ejecución vía `bash -c "<line>"`.
70    pub fn shell(line: impl Into<String>, cwd: impl Into<String>) -> Self {
71        Self {
72            exec: Exec::Shell { line: line.into(), program: "bash".into() },
73            cwd: cwd.into(),
74            capture_limit: 0,
75            spill_path: None,
76            stdin_data: None,
77        }
78    }
79
80    /// Ejecución directa de un pipe de etapas.
81    pub fn direct(stages: Vec<StageSpec>, cwd: impl Into<String>) -> Self {
82        Self {
83            exec: Exec::Direct { stages },
84            cwd: cwd.into(),
85            capture_limit: 0,
86            spill_path: None,
87            stdin_data: None,
88        }
89    }
90
91    /// Fija el tope de captura en bytes (encadenable).
92    pub fn with_limit(mut self, bytes: usize) -> Self {
93        self.capture_limit = bytes;
94        self
95    }
96
97    /// Vuelca la salida excedente a `path` en vez de descartarla.
98    pub fn with_spill(mut self, path: PathBuf) -> Self {
99        self.spill_path = Some(path);
100        self
101    }
102
103    /// Alimenta `data` por la entrada estándar del proceso (encadenable).
104    pub fn with_stdin(mut self, data: impl Into<String>) -> Self {
105        self.stdin_data = Some(data.into());
106        self
107    }
108}
109
110/// Un evento de la ejecución de un comando.
111#[derive(Debug, Clone, PartialEq, Eq)]
112pub enum RunEvent {
113    /// Una línea de salida estándar.
114    Stdout(String),
115    /// Una línea de salida de error.
116    Stderr(String),
117    /// La captura alcanzó su tope; lo que sigue se descarta.
118    Truncated,
119    /// La captura alcanzó su tope; el resto se vuelca al archivo dado.
120    Spilled(String),
121    /// El proceso terminó con este código de salida.
122    Exited(i32),
123    /// El proceso no pudo siquiera lanzarse.
124    Failed(String),
125}
126
127impl RunEvent {
128    /// `true` si el evento cierra la ejecución (`Exited` o `Failed`).
129    pub fn is_terminal(&self) -> bool {
130        matches!(self, RunEvent::Exited(_) | RunEvent::Failed(_))
131    }
132}
133
134/// Asa de un comando en ejecución. El consumidor la conserva y drena sus
135/// eventos cuando le conviene.
136pub struct RunHandle {
137    rx: Receiver<RunEvent>,
138    finished: bool,
139    /// Los procesos, compartidos con el hilo coordinador para poder
140    /// matarlos — todas las etapas de un pipe directo.
141    children: Arc<Mutex<Vec<Child>>>,
142}
143
144impl RunHandle {
145    /// Mata todos los procesos del comando. No hace nada si ya terminaron.
146    pub fn kill(&self) {
147        if let Ok(mut guard) = self.children.lock() {
148            for c in guard.iter_mut() {
149                let _ = c.kill();
150            }
151        }
152    }
153
154    /// Drena todos los eventos disponibles ahora mismo, sin bloquear.
155    pub fn try_events(&mut self) -> Vec<RunEvent> {
156        let mut out = Vec::new();
157        loop {
158            match self.rx.try_recv() {
159                Ok(ev) => {
160                    if ev.is_terminal() {
161                        self.finished = true;
162                    }
163                    out.push(ev);
164                }
165                Err(TryRecvError::Empty) => break,
166                Err(TryRecvError::Disconnected) => {
167                    self.finished = true;
168                    break;
169                }
170            }
171        }
172        out
173    }
174
175    /// Bloquea hasta que el proceso termine y devuelve todos sus eventos.
176    pub fn wait_all(&mut self) -> Vec<RunEvent> {
177        let mut out = Vec::new();
178        while let Ok(ev) = self.rx.recv() {
179            let terminal = ev.is_terminal();
180            out.push(ev);
181            if terminal {
182                self.finished = true;
183            }
184        }
185        self.finished = true;
186        out
187    }
188
189    /// `true` si ya se observó el evento terminal.
190    pub fn is_finished(&self) -> bool {
191        self.finished
192    }
193}
194
195/// Vuelca el resto de un pipe a un archivo con **copia cero** (`splice`):
196/// los bytes van de pipe a archivo sin pasar por espacio de usuario.
197fn spill_rest<R: Read + AsFd>(reader: &mut BufReader<R>, path: &Path, first_line: &str) {
198    let Ok(file) = File::create(path) else {
199        return;
200    };
201    let mut file = file;
202    // La línea que cruzó el tope y lo ya bufereado van primero…
203    let _ = file.write_all(first_line.as_bytes());
204    let buffered: Vec<u8> = reader.buffer().to_vec();
205    let _ = file.write_all(&buffered);
206    reader.consume(buffered.len());
207    // …y el resto del pipe se mueve con `splice`, kernel a kernel.
208    loop {
209        match splice(reader.get_ref(), None, &file, None, 1 << 20, SpliceFFlags::empty()) {
210            Ok(0) | Err(_) => break,
211            Ok(_) => {}
212        }
213    }
214}
215
216/// Lanza un hilo lector de un flujo, con captura acotada. Pasado el tope:
217/// si hay `spill`, el resto se vuelca al archivo con `splice` (copia
218/// cero); si no, se descarta. En ambos casos el pipe se **sigue
219/// drenando** — el proceso nunca se bloquea.
220#[allow(clippy::too_many_arguments)]
221fn spawn_reader<R: Read + AsFd + Send + 'static>(
222    stream: R,
223    tx: Sender<RunEvent>,
224    make: fn(String) -> RunEvent,
225    limit: usize,
226    counter: Arc<AtomicUsize>,
227    announced: Arc<AtomicBool>,
228    spill: Option<PathBuf>,
229) -> JoinHandle<()> {
230    std::thread::spawn(move || {
231        let mut reader = BufReader::new(stream);
232        let mut buf = String::new();
233        loop {
234            buf.clear();
235            let n = match reader.read_line(&mut buf) {
236                Ok(0) => break, // EOF
237                Ok(n) => n,
238                Err(_) => break,
239            };
240            let total = counter.fetch_add(n, Ordering::Relaxed) + n;
241            if limit != 0 && total > limit {
242                let first = !announced.swap(true, Ordering::Relaxed);
243                match &spill {
244                    Some(path) => {
245                        if first {
246                            let _ = tx.send(RunEvent::Spilled(path.display().to_string()));
247                        }
248                        spill_rest(&mut reader, path, &buf);
249                        break; // splice se llevó el resto
250                    }
251                    None => {
252                        if first {
253                            let _ = tx.send(RunEvent::Truncated);
254                        }
255                        continue; // descarta, pero sigue drenando
256                    }
257                }
258            }
259            let line = buf.trim_end_matches(['\n', '\r']).to_string();
260            if tx.send(make(line)).is_err() {
261                break;
262            }
263        }
264    })
265}
266
267/// Resultado de lanzar los procesos: lo que el coordinador necesita.
268struct Spawned {
269    children: Vec<Child>,
270    stdin: Option<std::process::ChildStdin>,
271    stdout: Option<std::process::ChildStdout>,
272    stderrs: Vec<std::process::ChildStderr>,
273}
274
275/// Lanza un único proceso shell (`program -c "<line>"`).
276fn spawn_shell(line: &str, program: &str, cwd: &str, want_stdin: bool) -> std::io::Result<Spawned> {
277    let mut child = Command::new(program)
278        .arg("-c")
279        .arg(line)
280        .current_dir(cwd)
281        .stdin(if want_stdin { Stdio::piped() } else { Stdio::null() })
282        .stdout(Stdio::piped())
283        .stderr(Stdio::piped())
284        .spawn()?;
285    let stdin = child.stdin.take();
286    let stdout = child.stdout.take();
287    let stderrs = child.stderr.take().into_iter().collect();
288    Ok(Spawned { children: vec![child], stdin, stdout, stderrs })
289}
290
291/// Lanza un pipe de etapas conectándolas con descriptores reales.
292fn spawn_direct(stages: &[StageSpec], cwd: &str, want_stdin: bool) -> std::io::Result<Spawned> {
293    if stages.is_empty() {
294        return Err(std::io::Error::new(
295            std::io::ErrorKind::InvalidInput,
296            "pipe vacío",
297        ));
298    }
299    let n = stages.len();
300    let mut children: Vec<Child> = Vec::with_capacity(n);
301    let mut prev_stdout: Option<std::process::ChildStdout> = None;
302
303    for (i, st) in stages.iter().enumerate() {
304        let mut cmd = Command::new(&st.program);
305        cmd.args(&st.args)
306            .current_dir(cwd)
307            .stdout(Stdio::piped())
308            .stderr(Stdio::piped());
309        if i == 0 {
310            cmd.stdin(if want_stdin { Stdio::piped() } else { Stdio::null() });
311        } else {
312            // La etapa anterior alimenta a ésta por su stdout.
313            cmd.stdin(Stdio::from(prev_stdout.take().expect("stdout previo")));
314        }
315        match cmd.spawn() {
316            Ok(mut child) => {
317                if i + 1 < n {
318                    prev_stdout = child.stdout.take();
319                }
320                children.push(child);
321            }
322            Err(e) => {
323                // Si una etapa no arranca, se matan las ya lanzadas.
324                for mut c in children {
325                    let _ = c.kill();
326                }
327                return Err(std::io::Error::new(
328                    e.kind(),
329                    format!("{}: {e}", st.program),
330                ));
331            }
332        }
333    }
334
335    let stdin = children.first_mut().and_then(|c| c.stdin.take());
336    let stdout = children.last_mut().and_then(|c| c.stdout.take());
337    let stderrs = children.iter_mut().filter_map(|c| c.stderr.take()).collect();
338    Ok(Spawned { children, stdin, stdout, stderrs })
339}
340
341/// Lanza `spec` y devuelve un [`RunHandle`] desde el que drenar la
342/// salida. La función vuelve de inmediato: el proceso corre en hilos.
343pub fn run(spec: &CommandSpec) -> RunHandle {
344    let (tx, rx) = mpsc::channel();
345    let spec = spec.clone();
346    let cell: Arc<Mutex<Vec<Child>>> = Arc::new(Mutex::new(Vec::new()));
347    let cell_thread = Arc::clone(&cell);
348
349    std::thread::spawn(move || {
350        let want_stdin = spec.stdin_data.is_some();
351        let spawned = match &spec.exec {
352            Exec::Shell { line, program } => {
353                spawn_shell(line, program, &spec.cwd, want_stdin)
354            }
355            Exec::Direct { stages } => spawn_direct(stages, &spec.cwd, want_stdin),
356        };
357        let Spawned { children, stdin, stdout, stderrs } = match spawned {
358            Ok(s) => s,
359            Err(e) => {
360                let _ = tx.send(RunEvent::Failed(e.to_string()));
361                return;
362            }
363        };
364
365        // Alimenta stdin (reproceso) en su propio hilo.
366        if let (Some(data), Some(mut sink)) = (spec.stdin_data.clone(), stdin) {
367            std::thread::spawn(move || {
368                let _ = sink.write_all(data.as_bytes());
369            });
370        }
371
372        // Comparte los procesos para que `kill` los alcance.
373        if let Ok(mut g) = cell_thread.lock() {
374            *g = children;
375        }
376
377        // Captura acotada: contador y aviso compartidos por todos los
378        // lectores. El volcado a archivo se aplica sólo a stdout (el
379        // contenido principal); stderr excedente se descarta.
380        let counter = Arc::new(AtomicUsize::new(0));
381        let announced = Arc::new(AtomicBool::new(false));
382        let limit = spec.capture_limit;
383
384        let mut readers: Vec<JoinHandle<()>> = Vec::new();
385        if let Some(s) = stdout {
386            readers.push(spawn_reader(
387                s,
388                tx.clone(),
389                RunEvent::Stdout,
390                limit,
391                Arc::clone(&counter),
392                Arc::clone(&announced),
393                spec.spill_path.clone(),
394            ));
395        }
396        for s in stderrs {
397            readers.push(spawn_reader(
398                s,
399                tx.clone(),
400                RunEvent::Stderr,
401                limit,
402                Arc::clone(&counter),
403                Arc::clone(&announced),
404                None,
405            ));
406        }
407        for h in readers {
408            let _ = h.join();
409        }
410
411        // Cosecha todas las etapas; el código de salida es el de la última.
412        let code = {
413            let mut g = cell_thread.lock().expect("children lock");
414            let mut last = -1;
415            for c in g.iter_mut() {
416                last = c.wait().ok().and_then(|s| s.code()).unwrap_or(-1);
417            }
418            last
419        };
420        let _ = tx.send(RunEvent::Exited(code));
421    });
422
423    RunHandle { rx, finished: false, children: cell }
424}
425
426#[cfg(test)]
427mod tests {
428    use super::*;
429
430    /// Ejecución directa de un único programa.
431    fn direct(program: &str, args: &[&str]) -> CommandSpec {
432        CommandSpec::direct(
433            vec![StageSpec {
434                program: program.into(),
435                args: args.iter().map(|s| s.to_string()).collect(),
436            }],
437            ".",
438        )
439    }
440
441    /// Pipe directo de varias etapas.
442    fn pipe(stages: &[(&str, &[&str])]) -> CommandSpec {
443        CommandSpec::direct(
444            stages
445                .iter()
446                .map(|(p, a)| StageSpec {
447                    program: p.to_string(),
448                    args: a.iter().map(|s| s.to_string()).collect(),
449                })
450                .collect(),
451            ".",
452        )
453    }
454
455    fn stdout_of(events: Vec<RunEvent>) -> Vec<String> {
456        events
457            .into_iter()
458            .filter_map(|e| match e {
459                RunEvent::Stdout(l) => Some(l),
460                _ => None,
461            })
462            .collect()
463    }
464
465    #[test]
466    fn direct_runs_a_single_program() {
467        let mut h = run(&direct("echo", &["hola", "mundo"]));
468        let events = h.wait_all();
469        assert!(events.contains(&RunEvent::Stdout("hola mundo".into())));
470        assert!(events.contains(&RunEvent::Exited(0)));
471    }
472
473    #[test]
474    fn direct_wires_a_pipeline_itself() {
475        // printf … | sort — brahman conecta los procesos, sin shell.
476        let mut h = run(&pipe(&[
477            ("printf", &["b\\na\\nc\\n"]),
478            ("sort", &[]),
479        ]));
480        assert_eq!(stdout_of(h.wait_all()), vec!["a", "b", "c"]);
481    }
482
483    #[test]
484    fn direct_three_stage_pipeline() {
485        let mut h = run(&pipe(&[
486            ("printf", &["3\\n1\\n2\\n1\\n"]),
487            ("sort", &[]),
488            ("uniq", &[]),
489        ]));
490        assert_eq!(stdout_of(h.wait_all()), vec!["1", "2", "3"]);
491    }
492
493    #[test]
494    fn direct_nonzero_exit_is_the_last_stage() {
495        let mut h = run(&direct("false", &[]));
496        assert!(h.wait_all().contains(&RunEvent::Exited(1)));
497    }
498
499    #[test]
500    fn direct_missing_program_fails_gracefully() {
501        let mut h = run(&direct("no-existe-binario-xyz", &[]));
502        let events = h.wait_all();
503        assert!(matches!(events.first(), Some(RunEvent::Failed(_))));
504    }
505
506    #[test]
507    fn shell_mode_still_works_for_complex_syntax() {
508        let mut h = run(&CommandSpec {
509            exec: Exec::Shell { line: "echo $((2 + 3))".into(), program: "sh".into() },
510            ..CommandSpec::shell("", ".")
511        });
512        assert!(h.wait_all().contains(&RunEvent::Stdout("5".into())));
513    }
514
515    #[test]
516    fn capture_limit_truncates_but_process_finishes() {
517        let mut h = run(&direct("seq", &["1", "20000"]).with_limit(400));
518        let events = h.wait_all();
519        assert!(events.contains(&RunEvent::Truncated));
520        assert!(events.contains(&RunEvent::Exited(0)));
521        assert!(stdout_of(events).len() < 20000);
522    }
523
524    #[test]
525    fn spill_writes_overflow_to_a_file() {
526        let path = std::env::temp_dir()
527            .join(format!("shuma-exec-spill-{}.log", std::process::id()));
528        let _ = std::fs::remove_file(&path);
529        let mut h = run(&direct("seq", &["1", "5000"])
530            .with_limit(200)
531            .with_spill(path.clone()));
532        let events = h.wait_all();
533        assert!(events.iter().any(|e| matches!(e, RunEvent::Spilled(_))));
534        assert!(events.contains(&RunEvent::Exited(0)));
535        // El archivo de volcado existe y tiene contenido.
536        let spilled = std::fs::read_to_string(&path).unwrap_or_default();
537        assert!(spilled.contains("5000"), "la cola se volcó al archivo");
538        let _ = std::fs::remove_file(&path);
539    }
540
541    #[test]
542    fn stdin_data_reprocessed_by_a_filter() {
543        let mut h = run(&direct("grep", &["beta"]).with_stdin("alfa\nbeta\nbetabel\ngamma"));
544        assert_eq!(stdout_of(h.wait_all()), vec!["beta", "betabel"]);
545    }
546
547    #[test]
548    fn kill_stops_a_long_running_pipeline() {
549        let mut h = run(&pipe(&[("sleep", &["30"]), ("cat", &[])]));
550        std::thread::sleep(std::time::Duration::from_millis(250));
551        h.kill();
552        let events = h.wait_all();
553        assert!(events.last().map(|e| e.is_terminal()).unwrap_or(false));
554    }
555
556    #[test]
557    fn terminal_event_detection() {
558        assert!(RunEvent::Exited(0).is_terminal());
559        assert!(!RunEvent::Truncated.is_terminal());
560        assert!(!RunEvent::Spilled("x".into()).is_terminal());
561    }
562}