c - 在 Unix-ish 环境中，PID 环绕是否保证改变进程开始时间？

Question

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在学术上，我对以一种能够证明 PID wraparound 的方式跟踪/识别 UNIX 进程很感兴趣.要通过 PID 开始跟踪进程，我需要能够在系统上最终识别它。

因此，我需要一个函数，get_identity，它接受一个 PID，并且只在它为该 PID 确定了系统范围内的唯一标识后才返回。该函数应适用于所有或大多数 POSIX 兼容系统。

据我所知，进程表中唯一不可变的值是 PID 和开始时间。但是，以下场景会带来问题:

1. 用户调用get_identity(pid)
2. get_identity 读取 pid 的开始时间 in seconds-since-the-epoch，如果它存在，并返回希望唯一的tuple [pid, starttime](这是优秀的 psutil Python 库认为“足够独特”，因此它应该非常健壮)。
3. 在该调用的一秒内，系统上发生 PID 回绕，pid 被回收。
4. [pid, starttime] 元组现在指的是与调用 get_identity 时出现的进程不同的进程。

虽然极不可能发生 PID 回绕并在其被识别后的一秒内重新使用选定的 PID，但这并非不可能。 . .对吧？

问题:

• 在符合 UNIX/POSIX 的系统上是否可以保证 PID 的开始时间在重复使用同一 PID 值时会有所不同？
• 如果不是，我如何才能唯一地标识易于环绕的系统上的进程？

我尝试过的:

• 在检查完目标进程后，我可以简单地睡一秒钟。如果 sleep 之后的开始时间(以秒为单位)是相同的，那么它要么是我开始观察的同一个进程，要么 PID 已经环绕到另一个不同的进程但系统无法告诉区别。如果开始时间已更改，我可以返回错误或重新开始。但是，这需要我的识别功能在返回之前最多等待 1 秒，这并不理想。
• times()以时钟滴答形式返回值，我可以将其转换为秒。假设进程的开始时间以秒为单位基于 times 使用的相同时钟，并假设所有 UNIX 使用相同的舍入逻辑从 clock ticks -> fractional seconds 转换-> 整秒，理论上我可以使用此信息将上述解决方法中的 sleep 持续时间缩短到下一个“根据进程表的整秒边界”。然而，最坏情况下的休眠时间仍将近 1 秒，因此这并不理想。
• 在 Linux 上，我可以从 /proc/$pid/stat 文件中获取以 jiffies 为单位的开始时间(或 CPU ticks，对于旧的 Linux)。有了这些信息，我的程序可以稍等片刻(即？)，再次检查开始时间，如果相同，则确定身份。这正确地解决了我的问题(1 jiffy + overhead 是一个足够快的运行时)，但仅限于 Linux；其他 UNIX 平台可能没有 /proc。在 BSD 上，该信息是 available via the kvm subsystem or via sysctls .在其他 Unix 上。 . .谁知道？我需要开发多个特定于平台的实现来收集这些数据——这是我希望避免的事情。

Answer 1

由于 PID 的分配和一般的 proc 表管理未由任何标准定义，因此实际上不可能以可移植的方式执行您想要的操作。

您需要按照您说的去做，并开发多个特定于平台的实现，以收集有关流程的足够信息，以确定每个流程的唯一身份。

另一方面，如果您不需要在进程启动时和进程仍在运行时实时获取此信息，您可以在大多数 unix-y 系统上简单地打开进程记帐并确保唯一且完整记录系统运行过的每一个进程。处理会计文件也不规范，但会有头文件定义其记录格式，每种系统上都应该有工具，以各种方式处理和汇总会计文件。