OSDN Git Service

Daily bump.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / ada / g-expect.ads
1 ------------------------------------------------------------------------------
2 --                                                                          --
3 --                         GNAT LIBRARY COMPONENTS                          --
4 --                                                                          --
5 --                          G N A T . E X P E C T                           --
6 --                                                                          --
7 --                                 S p e c                                  --
8 --                                                                          --
9 --                                                                          --
10 --           Copyright (C) 2000-2002 Ada Core Technologies, Inc.            --
11 --                                                                          --
12 -- GNAT is free software;  you can  redistribute it  and/or modify it under --
13 -- terms of the  GNU General Public License as published  by the Free Soft- --
14 -- ware  Foundation;  either version 2,  or (at your option) any later ver- --
15 -- sion.  GNAT is distributed in the hope that it will be useful, but WITH- --
16 -- OUT ANY WARRANTY;  without even the  implied warranty of MERCHANTABILITY --
17 -- or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License --
18 -- for  more details.  You should have  received  a copy of the GNU General --
19 -- Public License  distributed with GNAT;  see file COPYING.  If not, write --
20 -- to  the Free Software Foundation,  59 Temple Place - Suite 330,  Boston, --
21 -- MA 02111-1307, USA.                                                      --
22 --                                                                          --
23 -- As a special exception,  if other files  instantiate  generics from this --
24 -- unit, or you link  this unit with other files  to produce an executable, --
25 -- this  unit  does not  by itself cause  the resulting  executable  to  be --
26 -- covered  by the  GNU  General  Public  License.  This exception does not --
27 -- however invalidate  any other reasons why  the executable file  might be --
28 -- covered by the  GNU Public License.                                      --
29 --                                                                          --
30 -- GNAT is maintained by Ada Core Technologies Inc (http://www.gnat.com).   --
31 --                                                                          --
32 ------------------------------------------------------------------------------
33
34 --  Currently this package is implemented on all native GNAT ports except
35 --  for VMS. It is not yet implemented for any of the cross-ports (e.g. it
36 --  is not available for VxWorks or LynxOS).
37 --
38 --  Usage
39 --  =====
40 --
41 --  This package provides a set of subprograms similar to what is available
42 --  with the standard Tcl Expect tool.
43
44 --  It allows you to easily spawn and communicate with an external process.
45 --  You can send commands or inputs to the process, and compare the output
46 --  with some expected regular expression.
47 --
48 --  Usage example:
49 --
50 --      Non_Blocking_Spawn
51 --         (Fd, "ftp",
52 --           (1 => new String' ("machine@domaine")));
53 --      Timeout := 10000;  --  10 seconds
54 --      Expect (Fd, Result, Regexp_Array'(+"\(user\)", +"\(passwd\)"),
55 --              Timeout);
56 --      case Result is
57 --         when 1 => Send (Fd, "my_name");   --  matched "user"
58 --         when 2 => Send (Fd, "my_passwd"); --  matched "passwd"
59 --         when Expect_Timeout => null;      --  timeout
60 --         when others => null;
61 --      end case;
62 --      Close (Fd);
63 --
64 --  You can also combine multiple regular expressions together, and get the
65 --  specific string matching a parenthesis pair by doing something like. If you
66 --  expect either "lang=optional ada" or "lang=ada" from the external process,
67 --  you can group the two together, which is more efficient, and simply get the
68 --  name of the language by doing:
69 --
70 --      declare
71 --         Matched : Regexp_Array (0 .. 2);
72 --      begin
73 --         Expect (Fd, Result, "lang=(optional)? ([a-z]+)", Matched);
74 --         Put_Line ("Seen: " &
75 --                   Expect_Out (Fd) (Matched (2).First .. Matched (2).Last));
76 --      end;
77 --
78 --  Alternatively, you might choose to use a lower-level interface to the
79 --  processes, where you can give your own input and output filters every
80 --  time characters are read from or written to the process.
81 --
82 --      procedure My_Filter
83 --        (Descriptor : Process_Descriptor'Class;
84 --         Str        : String;
85 --         User_Data  : System.Address)
86 --      is
87 --      begin
88 --         Put_Line (Str);
89 --      end;
90 --
91 --      Non_Blocking_Spawn
92 --        (Fd, "tail",
93 --         (new String' ("-f"), new String' ("a_file")));
94 --      Add_Filter (Fd, My_Filter'Access, Output);
95 --      Expect (Fd, Result, "", 0);  --  wait forever
96 --
97 --  The above example should probably be run in a separate task, since it is
98 --  blocking on the call to Expect.
99 --
100 --  Both examples can be combined, for instance to systematically print the
101 --  output seen by expect, even though you still want to let Expect do the
102 --  filtering. You can use the Trace_Filter subprogram for such a filter.
103 --
104 --  If you want to get the output of a simple command, and ignore any previous
105 --  existing output, it is recommended to do something like:
106 --
107 --      Expect (Fd, Result, ".*", Timeout => 0);
108 --      -- Empty the buffer, by matching everything (after checking
109 --      -- if there was any input).
110 --
111 --      Send (Fd, "command");
112 --      Expect (Fd, Result, ".."); -- match only on the output of command
113 --
114 --  Task Safety
115 --  ===========
116 --
117 --  This package is not task-safe. However, you can easily make is task safe
118 --  by encapsulating the type Process_Descriptor in a protected record.
119 --  There should not be concurrent calls to Expect.
120
121 with System;
122 with GNAT.OS_Lib;
123 with GNAT.Regpat;
124
125 package GNAT.Expect is
126
127    type Process_Id is new Integer;
128    Invalid_Pid : constant Process_Id := -1;
129    Null_Pid    : constant Process_Id := 0;
130
131    type Filter_Type is (Output, Input, Died);
132    --  The signals that are emitted by the Process_Descriptor upon state
133    --  changed in the child. One can connect to any of this signal through
134    --  the Add_Filter subprograms.
135    --
136    --     Output => Every time new characters are read from the process
137    --               associated with Descriptor, the filter is called with
138    --               these new characters in argument.
139    --
140    --               Note that output is only generated when the program is
141    --               blocked in a call to Expect.
142    --
143    --     Input  => Every time new characters are written to the process
144    --               associated with Descriptor, the filter is called with
145    --               these new characters in argument.
146    --               Note that input is only generated by calls to Send.
147    --
148    --     Died   => The child process has died, or was explicitly killed
149
150    type Process_Descriptor is tagged private;
151    --  Contains all the components needed to describe a process handled
152    --  in this package, including a process identifier, file descriptors
153    --  associated with the standard input, output and error, and the buffer
154    --  needed to handle the expect calls.
155
156    type Process_Descriptor_Access is access Process_Descriptor'Class;
157
158    ------------------------
159    -- Spawning a process --
160    ------------------------
161
162    procedure Non_Blocking_Spawn
163      (Descriptor  : out Process_Descriptor'Class;
164       Command     : String;
165       Args        : GNAT.OS_Lib.Argument_List;
166       Buffer_Size : Natural := 4096;
167       Err_To_Out  : Boolean := False);
168    --  This call spawns a new process and allows sending commands to
169    --  the process and/or automatic parsing of the output.
170    --
171    --  The expect buffer associated with that process can contain at most
172    --  Buffer_Size characters. Older characters are simply discarded when
173    --  this buffer is full. Beware that if the buffer is too big, this could
174    --  slow down the Expect calls if not output is matched, since Expect has
175    --  to match all the regexp against all the characters in the buffer.
176    --  If Buffer_Size is 0, there is no limit (ie all the characters are kept
177    --  till Expect matches), but this is slower.
178    --
179    --  If Err_To_Out is True, then the standard error of the spawned process is
180    --  connected to the standard output. This is the only way to get the
181    --  Except subprograms also match on output on standard error.
182    --
183    --  Invalid_Process is raised if the process could not be spawned.
184
185    procedure Close (Descriptor : in out Process_Descriptor);
186    --  Terminate the process and close the pipes to it. It implicitly
187    --  does the 'wait' command required to clean up the process table.
188    --  This also frees the buffer associated with the process id.
189
190    procedure Close
191      (Descriptor : in out Process_Descriptor;
192       Status     : out Integer);
193    --  Same as above, but also returns the exit status of the process,
194    --  as set for example by the procedure GNAT.OS_Lib.OS_Exit.
195
196    procedure Send_Signal
197      (Descriptor : Process_Descriptor;
198       Signal     : Integer);
199    --  Send a given signal to the process.
200
201    procedure Interrupt (Descriptor : in out Process_Descriptor);
202    --  Interrupt the process (the equivalent of Ctrl-C on unix and windows)
203    --  and call close if the process dies.
204
205    function Get_Input_Fd
206      (Descriptor : Process_Descriptor)
207       return       GNAT.OS_Lib.File_Descriptor;
208    --  Return the input file descriptor associated with Descriptor.
209
210    function Get_Output_Fd
211      (Descriptor : Process_Descriptor)
212       return       GNAT.OS_Lib.File_Descriptor;
213    --  Return the output file descriptor associated with Descriptor.
214
215    function Get_Error_Fd
216      (Descriptor : Process_Descriptor)
217       return       GNAT.OS_Lib.File_Descriptor;
218    --  Return the error output file descriptor associated with Descriptor.
219
220    function Get_Pid
221      (Descriptor : Process_Descriptor)
222       return       Process_Id;
223    --  Return the process id associated with a given process descriptor.
224
225    --------------------
226    -- Adding filters --
227    --------------------
228
229    --  This is a rather low-level interface to subprocesses, since basically
230    --  the filtering is left entirely to the user. See the Expect subprograms
231    --  below for higher level functions.
232
233    type Filter_Function is access
234      procedure
235        (Descriptor : Process_Descriptor'Class;
236         Str        : String;
237         User_Data  : System.Address := System.Null_Address);
238    --  Function called every time new characters are read from or written
239    --  to the process.
240    --
241    --  Str is a string of all these characters.
242    --
243    --  User_Data, if specified, is a user specific data that will be passed to
244    --  the filter. Note that no checks are done on this parameter that should
245    --  be used with cautiousness.
246
247    procedure Add_Filter
248      (Descriptor : in out Process_Descriptor;
249       Filter     : Filter_Function;
250       Filter_On  : Filter_Type := Output;
251       User_Data  : System.Address := System.Null_Address;
252       After      : Boolean := False);
253    --  Add a new filter for one of the filter type. This filter will be
254    --  run before all the existing filters, unless After is set True,
255    --  in which case it will be run after existing filters. User_Data
256    --  is passed as is to the filter procedure.
257
258    procedure Remove_Filter
259      (Descriptor : in out Process_Descriptor;
260       Filter     : Filter_Function);
261    --  Remove a filter from the list of filters (whatever the type of the
262    --  filter).
263
264    procedure Trace_Filter
265      (Descriptor : Process_Descriptor'Class;
266       Str        : String;
267       User_Data  : System.Address := System.Null_Address);
268    --  Function that can be used a filter and that simply outputs Str on
269    --  Standard_Output. This is mainly used for debugging purposes.
270    --  User_Data is ignored.
271
272    procedure Lock_Filters (Descriptor : in out Process_Descriptor);
273    --  Temporarily disables all output and input filters. They will be
274    --  reactivated only when Unlock_Filters has been called as many times as
275    --  Lock_Filters;
276
277    procedure Unlock_Filters (Descriptor : in out Process_Descriptor);
278    --  Unlocks the filters. They are reactivated only if Unlock_Filters
279    --  has been called as many times as Lock_Filters.
280
281    ------------------
282    -- Sending data --
283    ------------------
284
285    procedure Send
286      (Descriptor   : in out Process_Descriptor;
287       Str          : String;
288       Add_LF       : Boolean := True;
289       Empty_Buffer : Boolean := False);
290    --  Send a string to the file descriptor.
291    --
292    --  The string is not formatted in any way, except if Add_LF is True,
293    --  in which case an ASCII.LF is added at the end, so that Str is
294    --  recognized as a command by the external process.
295    --
296    --  If Empty_Buffer is True, any input waiting from the process (or in the
297    --  buffer) is first discarded before the command is sent. The output
298    --  filters are of course called as usual.
299
300    -----------------------------------------------------------
301    -- Working on the output (single process, simple regexp) --
302    -----------------------------------------------------------
303
304    type Expect_Match is new Integer;
305    Expect_Full_Buffer : constant Expect_Match := -1;
306    --  If the buffer was full and some characters were discarded.
307
308    Expect_Timeout : constant Expect_Match := -2;
309    --  If not output matching the regexps was found before the timeout.
310
311    function "+" (S : String) return GNAT.OS_Lib.String_Access;
312    --  Allocate some memory for the string. This is merely a convenience
313    --  convenience function to help create the array of regexps in the
314    --  call to Expect.
315
316    procedure Expect
317      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
318       Result      : out Expect_Match;
319       Regexp      : String;
320       Timeout     : Integer := 10000;
321       Full_Buffer : Boolean := False);
322    --  Wait till a string matching Fd can be read from Fd, and return 1
323    --  if a match was found.
324    --
325    --  It consumes all the characters read from Fd until a match found, and
326    --  then sets the return values for the subprograms Expect_Out and
327    --  Expect_Out_Match.
328    --
329    --  The empty string "" will never match, and can be used if you only want
330    --  to match after a specific timeout. Beware that if Timeout is -1 at the
331    --  time, the current task will be blocked forever.
332    --
333    --  This command times out after Timeout milliseconds (or never if Timeout
334    --  is -1). In that case, Expect_Timeout is returned. The value returned by
335    --  Expect_Out and Expect_Out_Match are meaningless in that case.
336    --
337    --  Note that using a timeout of 0ms leads to unpredictable behavior, since
338    --  the result depends on whether the process has already sent some output
339    --  the first time Expect checks, and this depends on the operating system.
340    --
341    --  The regular expression must obey the syntax described in GNAT.Regpat.
342    --
343    --  If Full_Buffer is True, then Expect will match if the buffer was too
344    --  small and some characters were about to be discarded. In that case,
345    --  Expect_Full_Buffer is returned.
346
347    procedure Expect
348      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
349       Result      : out Expect_Match;
350       Regexp      : GNAT.Regpat.Pattern_Matcher;
351       Timeout     : Integer := 10000;
352       Full_Buffer : Boolean := False);
353    --  Same as the previous one, but with a precompiled regular expression.
354    --  This is more efficient however, especially if you are using this
355    --  expression multiple times, since this package won't need to recompile
356    --  the regexp every time.
357
358    procedure Expect
359      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
360       Result      : out Expect_Match;
361       Regexp      : String;
362       Matched     : out GNAT.Regpat.Match_Array;
363       Timeout     : Integer := 10000;
364       Full_Buffer : Boolean := False);
365    --  Same as above, but it is now possible to get the indexes of the
366    --  substrings for the parentheses in the regexp (see the example at the
367    --  top of this package, as well as the documentation in the package
368    --  GNAT.Regpat).
369    --
370    --  Matched'First should be 0, and this index will contain the indexes for
371    --  the whole string that was matched. The index 1 will contain the indexes
372    --  for the first parentheses-pair, and so on.
373
374    ------------
375    -- Expect --
376    ------------
377
378    procedure Expect
379      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
380       Result      : out Expect_Match;
381       Regexp      : GNAT.Regpat.Pattern_Matcher;
382       Matched     : out GNAT.Regpat.Match_Array;
383       Timeout     : Integer := 10000;
384       Full_Buffer : Boolean := False);
385    --  Same as above, but with a precompiled regular expression.
386
387    -------------------------------------------------------------
388    -- Working on the output (single process, multiple regexp) --
389    -------------------------------------------------------------
390
391    type Regexp_Array is array (Positive range <>) of GNAT.OS_Lib.String_Access;
392
393    type Pattern_Matcher_Access is access GNAT.Regpat.Pattern_Matcher;
394    type Compiled_Regexp_Array is array (Positive range <>)
395      of Pattern_Matcher_Access;
396
397    function "+"
398      (P    : GNAT.Regpat.Pattern_Matcher)
399       return Pattern_Matcher_Access;
400    --  Allocate some memory for the pattern matcher.
401    --  This is only a convenience function to help create the array of
402    --  compiled regular expressoins.
403
404    procedure Expect
405      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
406       Result      : out Expect_Match;
407       Regexps     : Regexp_Array;
408       Timeout     : Integer := 10000;
409       Full_Buffer : Boolean := False);
410    --  Wait till a string matching one of the regular expressions in Regexps
411    --  is found. This function returns the index of the regexp that matched.
412    --  This command is blocking, but will timeout after Timeout milliseconds.
413    --  In that case, Timeout is returned.
414
415    procedure Expect
416      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
417       Result      : out Expect_Match;
418       Regexps     : Compiled_Regexp_Array;
419       Timeout     : Integer := 10000;
420       Full_Buffer : Boolean := False);
421    --  Same as the previous one, but with precompiled regular expressions.
422    --  This can be much faster if you are using them multiple times.
423
424    procedure Expect
425      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
426       Result      : out Expect_Match;
427       Regexps     : Regexp_Array;
428       Matched     : out GNAT.Regpat.Match_Array;
429       Timeout     : Integer := 10000;
430       Full_Buffer : Boolean := False);
431    --  Same as above, except that you can also access the parenthesis
432    --  groups inside the matching regular expression.
433    --  The first index in Matched must be 0, or Constraint_Error will be
434    --  raised. The index 0 contains the indexes for the whole string that was
435    --  matched, the index 1 contains the indexes for the first parentheses
436    --  pair, and so on.
437
438    procedure Expect
439      (Descriptor  : in out Process_Descriptor;
440       Result      : out Expect_Match;
441       Regexps     : Compiled_Regexp_Array;
442       Matched     : out GNAT.Regpat.Match_Array;
443       Timeout     : Integer := 10000;
444       Full_Buffer : Boolean := False);
445    --  Same as above, but with precompiled regular expressions.
446    --  The first index in Matched must be 0, or Constraint_Error will be
447    --  raised.
448
449    -------------------------------------------
450    -- Working on the output (multi-process) --
451    -------------------------------------------
452
453    type Multiprocess_Regexp is record
454       Descriptor : Process_Descriptor_Access;
455       Regexp     : Pattern_Matcher_Access;
456    end record;
457    type Multiprocess_Regexp_Array is array (Positive range <>)
458      of Multiprocess_Regexp;
459
460    procedure Expect
461      (Result      : out Expect_Match;
462       Regexps     : Multiprocess_Regexp_Array;
463       Matched     : out GNAT.Regpat.Match_Array;
464       Timeout     : Integer := 10000;
465       Full_Buffer : Boolean := False);
466    --  Same as above, but for multi processes.
467
468    procedure Expect
469      (Result      : out Expect_Match;
470       Regexps     : Multiprocess_Regexp_Array;
471       Timeout     : Integer := 10000;
472       Full_Buffer : Boolean := False);
473    --  Same as the previous one, but for multiple processes.
474    --  This procedure finds the first regexp that match the associated process.
475
476    ------------------------
477    -- Getting the output --
478    ------------------------
479
480    procedure Flush
481      (Descriptor : in out Process_Descriptor;
482       Timeout    : Integer := 0);
483    --  Discard all output waiting from the process.
484    --
485    --  This output is simply discarded, and no filter is called. This output
486    --  will also not be visible by the next call to Expect, nor will any
487    --  output currently buffered.
488    --
489    --  Timeout is the delay for which we wait for output to be available from
490    --  the process. If 0, we only get what is immediately available.
491
492    function Expect_Out (Descriptor : Process_Descriptor) return String;
493    --  Return the string matched by the last Expect call.
494    --
495    --  The returned string is in fact the concatenation of all the strings
496    --  read from the file descriptor up to, and including, the characters
497    --  that matched the regular expression.
498    --
499    --  For instance, with an input "philosophic", and a regular expression
500    --  "hi" in the call to expect, the strings returned the first and second
501    --  time would be respectively "phi" and "losophi".
502
503    function Expect_Out_Match (Descriptor : Process_Descriptor) return String;
504    --  Return the string matched by the last Expect call.
505    --
506    --  The returned string includes only the character that matched the
507    --  specific regular expression. All the characters that came before are
508    --  simply discarded.
509    --
510    --  For instance, with an input "philosophic", and a regular expression
511    --  "hi" in the call to expect, the strings returned the first and second
512    --  time would both be "hi".
513
514    ----------------
515    -- Exceptions --
516    ----------------
517
518    Invalid_Process : exception;
519    --  Raised by most subprograms above when the parameter Descriptor is not a
520    --  valid process or is a closed process.
521
522    Process_Died : exception;
523    --  Raised by all the expect subprograms if Descriptor was originally a
524    --  valid process that died while Expect was executing. It is also raised
525    --  when Expect receives an end-of-file.
526
527 private
528    type Filter_List_Elem;
529    type Filter_List is access Filter_List_Elem;
530    type Filter_List_Elem is record
531       Filter    : Filter_Function;
532       User_Data : System.Address;
533       Filter_On : Filter_Type;
534       Next      : Filter_List;
535    end record;
536
537    type Pipe_Type is record
538       Input, Output : GNAT.OS_Lib.File_Descriptor;
539    end record;
540    --  This type represents a pipe, used to communicate between two processes.
541
542    procedure Set_Up_Communications
543      (Pid        : in out Process_Descriptor;
544       Err_To_Out : Boolean;
545       Pipe1      : access Pipe_Type;
546       Pipe2      : access Pipe_Type;
547       Pipe3      : access Pipe_Type);
548    --  Set up all the communication pipes and file descriptors prior to
549    --  spawning the child process.
550
551    procedure Set_Up_Parent_Communications
552      (Pid   : in out Process_Descriptor;
553       Pipe1 : in out Pipe_Type;
554       Pipe2 : in out Pipe_Type;
555       Pipe3 : in out Pipe_Type);
556    --  Finish the set up of the pipes while in the parent process
557
558    procedure Set_Up_Child_Communications
559      (Pid   : in out Process_Descriptor;
560       Pipe1 : in out Pipe_Type;
561       Pipe2 : in out Pipe_Type;
562       Pipe3 : in out Pipe_Type;
563       Cmd   : String;
564       Args  : System.Address);
565    --  Finish the set up of the pipes while in the child process
566    --  This also spawns the child process (based on Cmd).
567    --  On systems that support fork, this procedure is executed inside the
568    --  newly created process.
569
570    type Process_Descriptor is tagged record
571       Pid              : aliased Process_Id := Invalid_Pid;
572       Input_Fd         : GNAT.OS_Lib.File_Descriptor := GNAT.OS_Lib.Invalid_FD;
573       Output_Fd        : GNAT.OS_Lib.File_Descriptor := GNAT.OS_Lib.Invalid_FD;
574       Error_Fd         : GNAT.OS_Lib.File_Descriptor := GNAT.OS_Lib.Invalid_FD;
575       Filters_Lock     : Integer := 0;
576
577       Filters          : Filter_List := null;
578
579       Buffer           : GNAT.OS_Lib.String_Access := null;
580       Buffer_Size      : Natural := 0;
581       Buffer_Index     : Natural := 0;
582
583       Last_Match_Start : Natural := 0;
584       Last_Match_End   : Natural := 0;
585    end record;
586
587    --  The following subprogram is provided for use in the body, and also
588    --  possibly in future child units providing extensions to this package.
589
590    procedure Portable_Execvp
591      (Pid  : access Process_Id;
592       Cmd  : String;
593       Args : System.Address);
594    pragma Import (C, Portable_Execvp, "__gnat_expect_portable_execvp");
595    --  Executes, in a portable way, the command Cmd (full path must be
596    --  specified), with the given Args. Args must be an array of string
597    --  pointers. Note that the first element in Args must be the executable
598    --  name, and the last element must be a null pointer. The returned value
599    --  in Pid is the process ID, or zero if not supported on the platform.
600
601 end GNAT.Expect;