从多线程应用程序生成进程

Question

我有一种情况，我需要从一个非常大的多线程应用程序中生成一个帮助程序进程，我没有完全控制。

现在我正在使用fork() / exec() 。 这在很多时候都有效，但在某些情况下，在exec()发生之前，孩子会很奇怪地崩溃。 我怀疑这是因为fork()多线程应用程序通常被认为是一个非常糟糕的想法。

我真的非常喜欢以原子方式启动进程的方法，没有fork()父进程：关闭所有文件描述符，环境设置我想要的方式，CWD设置等等。这应该避免fork()所有恐怖fork()我的多线程父应用程序，处理文件描述符继承等， posix_spawn()应该是理想的。 不幸的是，在Linux上， posix_spawn()是使用fork()和exec() ...

vfork()被定义为挂起父进程，直到子进程调用exec() 。 这似乎更像我想要的，但我的理解是， vfork()现在通常被认为是历史遗物，相当于fork() ---这仍然是这样吗？

处理这个问题的最不好的方法是什么？

注意：

• 我不能在任何线程启动之前生成我的进程（因为我不能在那时运行代码）
• 由于外部要求，我无法重新设计我的应用程序而不需要辅助进程
• 在产生帮助程序进程之前，我无法暂停所有线程，因为它们不属于我

这是在Linux上。 涉及Java，但我的所有代码都在C中。

Answer 1

如果仅使用异步信号安全操作，则fork'ing多线程应用程序被认为是安全的。 POSIX 说 ：

应使用单个线程创建进程。 如果多线程进程调用fork（），则新进程应包含调用线程的副本及其整个地址空间，可能包括互斥锁和其他资源的状态。 因此，为了避免错误，子进程可能只执行异步信号安全操作，直到调用其中一个exec函数为止。 可以通过pthread_atfork（）函数建立fork处理程序，以便跨fork（）调用维护应用程序不变量。

posix_spawn（）不是最好的主意：

临时修改多线程进程的环境也很复杂，因为所有线程必须在安全环境被更改时达成一致。 但是，此成本仅由使用附加功能的posix_spawn（）和posix_spawnp（）调用承担。 由于大量修改不是通常的情况，并且在时间关键代码中特别不可能，因此将大部分环境控制保留在posix_spawn（）和posix_spawnp（）之外是适当的设计。

（见man posix_spawn ）

我猜你从父资源复制有问题。 您可以使用pthread_atfork（）处理程序清理它们（使用pthread，对吧？）。 另一种方法是使用低级函数来创建名为clone（）的进程。 它几乎可以完全控制子进程应该从其父进程继承的内容。

[UPDATE]

解决问题的最简单方法可能就是改变你的分叉方案。 例如，即使在程序初始化所有资源之前，您也可以创建一个新进程（fork）。 即在创建所有线程之前，在main（）中调用fork（）。 在子进程中设置信号处理程序（例如用于SIGUSR2信号）和休眠。 当父需要执行一些新进程时，它会将SIGUSR2信号发送到您的子进程。 当孩子抓到它时，它会调用fork / exec。

Answer 2

如果您将自己限制为“原始”系统调用（ syscall(SYS_fork) ， syscalll(SYS_execve, ...)等） syscalll(SYS_execve, ...) 则调用fork应该是安全的。 调用任何glibc例程，你会遇到很多麻烦。

调用vfork根本不是你想要的：只有调用vfork的线程被挂起，其他线程将继续运行（和vforked子节点在同一地址空间）。 这很可能会使你的生活变得复杂。

直接调用clone是可能的，但非常棘手。 我们有一个实现，允许从多线程应用程序安全分叉子进程（遗憾的是不是开源）。 该代码非常棘手，并且令人惊讶地长。