我可以在没有 fork 的情况下执行 shell 或系统调用吗？

Question

我有一个 TCP 服务器应用程序，偶尔需要通过关闭它们然后在稍后打开它们来重新配置绑定(bind)端口。

应用程序还需要执行与它通信的外部二进制文件。目前这是使用 popen() 调用完成的。外部二进制运行时可以跨越需要​​重新配置网络端口的时间段。

问题是，当主应用程序关闭一个端口时，它会被 popen 创建的“ fork ”进程占用以运行二进制文件。

这是有道理的(在 What happens when a tcp server binds and forks before doing an accept ? Which process would handle the client requests? 中讨论过)，但这是不可取的，因为主应用程序随后无法重新打开端口。

这是可以使用 popen(3) 中可用的 FD_CLOEXEC O_CLOEXEC 的地方吗？应用程序需要 popen(3) 提供的管道作为执行二进制文件的标准输入，是当 CLOEXEC 关闭其他文件句柄时保持打开状态的文件句柄。

有没有更好的方法来运行二进制文件，这不会导致 fork 进程将保留在关闭的端口上？

在 How to fork process without inheriting handles? 上还有另一个可能相关的问题

Answer 1

不，如果没有 fork(2)，您将无法启动另一个程序并从中返回其次是一些execve(2)代码(这是 popen、posix_spawn 和 system 正在做的事情)。您最好避免popen 或system 并对pipe+fork+ 进行编码execve 自己显式执行(因为你知道应该保留哪些文件描述符以及哪些文件描述符应该保留 close(2) ，通常在 fork 之后和 execve 在子进程中...)，参见 this .

^{(每个进程和程序，除了/sbin/init和一些热插拔的东西，都是用fork + execve; 并且你的 shell 不断地使用 fork + execve 来执行大多数命令，除了像 cd 这样的内置命令)}

fork(2)调用可以通过 clone(2) 实现.

阅读一些好书，例如免费在线提供的 Advanced Linux Programming 一书 here .另见 syscalls(2) .使用(至少用于调试和理解事物)strace(1)和您的调试器 (gdb)。在你的free software 中研究popen 和system 的源代码libc(GNU libc 或 musl-libc)，以及您的 shell 的源代码。

你可以几乎模仿execve(2)通过一个棘手的序列mmap(2) (和相关的 munmap)调用，但不完全是(特别是 w.r.t. close-on-exec 等...)。您可能还需要调用过时的 setcontext(3) (或编写等效的汇编代码)。

您可能会考虑与执行 fork 和 execve 的专门类 shell 类服务器程序通信(参见我的 execicar.c 示例和灵感)。也许你会发现 daemon(3)有用。

更好的选择可能是在您的应用程序和/或 lua 中嵌入一些解​​释器(如 guile 或 dlopen(3))一些 plugin .缺点是错误(在解释的脚本或插件中)会影响您的整个服务器。