c - 为什么在 Mac OS X 上 fork 后 tzset() 会慢很多？

Question

fork 后调用 tzset() 似乎很慢。如果我在 fork 之前首先在父进程中调用 tzset() ，我只会看到速度缓慢。我的 TZ 环境变量未设置。我 dtruss 测试程序，它显示子进程读取 /etc/localtime 每次 tzset() 调用，而父进程只读一次。此文件访问似乎是缓慢的根源，但我无法确定为什么它每次都在子进程中访问它。

这是我的测试程序 foo.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/time.h>
#include <unistd.h>

void check(char *msg);

int main(int argc, char **argv) {
  check("before");

  pid_t c = fork();
  if (c == 0) {
    check("fork");
    exit(0);
  }

  wait(NULL);

  check("after");
}

void check(char *msg) {
  struct timeval tv;

  gettimeofday(&tv, NULL);
  time_t start = tv.tv_sec;
  suseconds_t mstart = tv.tv_usec;

  for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    tzset();
  }

  gettimeofday(&tv, NULL);
  double delta = (double)(tv.tv_sec - start);
  delta += (double)(tv.tv_usec - mstart)/1000000.0;

  printf("%s took: %fs\n", msg, delta);
}

我像这样编译并执行了 foo.c:

[muir@muir-work-mb scratch]$ clang -o foo foo.c
[muir@muir-work-mb scratch]$ env -i ./foo
before took: 0.002135s
fork took: 1.122254s
after took: 0.001120s

我正在运行 Mac OS X 10.10.1(也在 10.9.5 上复制)。

我最初是通过 ruby​​ 注意到速度缓慢的(子进程中的 Time#localtime 慢)。

Answer 1

Ken Thomases 的回答可能是正确的，但我对更具体的答案感到好奇，因为我仍然发现单线程程序在 forking 之后执行如此简单/常见的操作时的缓慢意外行为.检查后http://opensource.apple.com/source/Libc/Libc-997.1.1/stdtime/FreeBSD/localtime.c (不是 100% 确定这是正确的来源)，我想我有一个答案。

该代码使用被动通知来确定时区是否已更改(而不是每次都在 stating /etc/localtime 中)。在 forking 之后，注册的通知 token 似乎在子进程中变得无效。此外，代码将使用无效 token 的错误视为时区已更改的肯定通知，并继续每次读取 /etc/localtime。我想这就是您在 forking 之后可以得到的那种未定义行为？不过，如果图书馆注意到错误并重新注册通知，那就太好了。

这是来自 localtime.c 的代码片段，它混合了错误值和状态值:

nstat = notify_check(p->token, &ncheck);
if (nstat || ncheck) {

我演示了使用这个程序 fork 后注册 token 变得无效:

#include <notify.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void bail(char *msg) {
  printf("Error: %s\n", msg);
  exit(1);
}

int main(int argc, char **argv) {
  int token, something_changed, ret;

  notify_register_check("com.apple.system.timezone", &token);

  ret = notify_check(token, &something_changed);
  if (ret)
    bail("notify_check #1 failed");
  if (!something_changed)
    bail("expected change on first call");

  ret = notify_check(token, &something_changed);
  if (ret)
    bail("notify_check #2 failed");
  if (something_changed)
    bail("expected no change");

  pid_t c = fork();
  if (c == 0) {
    ret = notify_check(token, &something_changed);
    if (ret) {
      if (ret == NOTIFY_STATUS_INVALID_TOKEN)
        printf("ret is invalid token\n");

      if (!notify_is_valid_token(token))
        printf("token is not valid\n");

      bail("notify_check in fork failed");
    }

    if (something_changed)
      bail("expected not changed");

    exit(0);
  }

  wait(NULL);
}

然后像这样运行它:

muir-mb:projects muir$ clang -o notify_test notify_test.c 
muir-mb:projects muir$ ./notify_test 
ret is invalid token
token is not valid
Error: notify_check in fork failed