c - Fork() 工作不正确，返回 3 次

Question

我正在用 C 语言设计一个多线程、多进程应用程序。该程序正在使用 Linux 内核 2.6.31 和 glibc 版本 2.11.1 的 Ubuntu 10.04.4 LTS 中进行测试。

我正在尝试 fork ，以便可以将 bash 作为子进程启动来创建虚拟 shell。问题是，有时 fork() 的行为非常奇怪，返回 3 次。据我了解， fork() 应该返回两次:一次为父进程，一次为子进程。不幸的是，在我的例子中， fork() 返回 3 次:一次为父进程，两次为子进程。在 htop 中，结果如下 http://i59.tinypic.com/20fdjci.png

在上图中，PID 4320 位于正确的位置，但 PID 4316 已作为孤立进程启动，并且正在消耗所有处理器时间。

这是产生该结果的代码:

#include "v_shell.h"

/*executes bash and attaches stdin and stdout to pipes*/
int vshell_init() {
    int rc;
    FILE * rf;

    /*initialize pipes*/
    //    mknod(STDIN_PIPE, S_IFIFO | 0666, 0);
    //    mknod(STDOUT_PIPE, S_IFIFO | 0666, 0);
    mkfifo(STDIN_PIPE, 0666);
    mkfifo(STDOUT_PIPE, 0666);

    pid_t result = fork();

    if (result == 0) { //this is the child
        prctl(PR_SET_NAME, "SHELL_INPUT", 0, 0, 0); //set name of the child process

        /*set thread priority*/
        int ret;
        struct sched_param params;
        params.sched_priority = sched_get_priority_max(SCHED_RR) - 10;
        ret = pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_RR, &params);
        if (ret != 0) {
            // Print the error
            record("Unsuccessful in setting thread realtime prio\n");
            return 0;
        }

        /*redirect standard input and output*/
        record("Redirecting stdin and stdout\n");

        rf = fopen(STDIN_PIPE, "r");
        if (rf == NULL) record("Error opening named pipe\n");
        rf = fopen(STDOUT_PIPE, "w");
        if (rf == NULL) record("Error opening named pipe\n");

        /*Close stdin and stdout to make sure*/
        rc = fclose(stdout);
        if (rc == EOF) record("Failed to close stdout\n");
        fclose(stdin);
        if (rc == EOF) record("Failed to close stdin\n");

        /*Copy stdin and stdout to named pipes*/
        rf = freopen(STDIN_PIPE, "r", stdin); //Redirect standard input
        if (rf == NULL) record("Failed to redirect stdin\n");
        rf = freopen(STDOUT_PIPE, "w", stdout); //Redirect standard output for new process
        if (rf == NULL) record("Failed to redirect stdout\n");
        rf = freopen(STDOUT_PIPE, "w", stderr); //Redirect standard error for new process
        if (rf == NULL) record("Failed to redirect stderr\n");

        record("Starting shell...\n");
        //Start shelld --  this one uses bash. the ./bashrc file should be used
        //        if (execlp("bash", "bash", "--noprofile", "--rcfile", "bashrc", "-i", (char *) 0) == -1) {
        if (execlp("bash", "bash", "--rcfile", "bashrc", "-i", "-s", (char *) 0) == -1) {
            record("ERROR in starting virtual shell!\n");
        }
        return -1; //shouldn't return if it worked correctly
    }

    return result;
}

有人知道什么可以使 fork() 产生这个结果吗？

Answer 1

从 PNG 来看，好像一个进程已将其自身重新设置为 init(通常意味着其父进程已死亡)，但不是僵尸进程。

两种可能的解释:

1. 您多次调用vshell_init。我打赌你一定会捕获那个。

2. (更有可能)bash shell本身是 fork 的。 Bash 的 fork 比您想象的要多(例如，包含 () 中的内容的脚本将 fork )。

调试

strace -f -s2048 -o trace.out yourprogramnamehere

然后搜索 execlp 并查看发生了什么。

如果这是间歇性的，您可能想了解 4316 到底在做什么，例如:

strace -f -s2048 -o trace.out -p 4316

当fork()-ing时，请确保关闭所有未经过的FD(这是一个关闭除一个管道之外的所有管道的示例)

{
  int i;
  char *devnull = "/dev/null";
  ....
  for (i = getdtablesize () - 1; i >= 0; i--)
    {
      if (!pipedata || (i != pipefd[0]))
        close (i);
    }

  i = open (devnull, O_RDWR);
  if (i == -1)
    {
      fprintf (stderr, "Unable to open /dev/null\n");
      _exit (1);
    }

  if (pipedata)
    {
      dup2 (pipefd[0], 0);
    }
  else
    {
      i = open (devnull, O_RDONLY);
      if (i != 0)
        {
          dup2 (i, 0);
          close (i);
        }
    }

  i = open (devnull, O_WRONLY);
  if (i != 1)
    {
      dup2 (i, 1);
      close (i);
    }

  i = open (devnull, O_WRONLY);
  if (i != 2)
    {
      dup2 (i, 2);
      close (i);
    }
  ...
}

并以 bash 能够理解的方式设置信号掩码:

{
  ...
  sigset_t set;
  struct sigaction sa;
  ...
  /* Set up the structure to specify the new action. */
  memset (&sa, 0, sizeof (struct sigaction));
  sa.sa_handler = SIG_DFL;
  sigemptyset (&sa.sa_mask);
  sa.sa_flags = 0;
  sigaction (SIGINT, &sa, NULL);
  sigaction (SIGTERM, &sa, NULL);
  sigaction (SIGPIPE, &sa, NULL);
  sigaction (SIGCHLD, &sa, NULL);
  sigaction (SIGHUP, &sa, NULL);
  sigaction (SIGUSR1, &sa, NULL);
  sigaction (SIGUSR2, &sa, NULL);

  /* unblock all signals */
  sigfillset (&set);
  pthread_sigmask (SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
  ...
}