如何同时等待文件描述符和子状态更改？

Question

在 Linux 中，可以使用 select、poll 或 epoll 等待任何 FD。 也可以使用wait、waitpid 或waitid 等待子进程更改状态。 但是，我想不出一种组合这些操作的方法，即阻止调用进程，直到 某些 FD 准备好或子进程更改状态。 p>

我可以使用轮询，通过反复调用非阻塞epoll 然后waitid，但这很浪费。

可以为子进程创建pidfd（被epoll 接受），但pidfd 只支持等待子进程终止，而我希望等待任何状态变化（特别是对于 ptrace 停止）。

这在 Linux 中是不可能的吗？

Answer 1

您可以使用 signalfd() 等待任何子状态更改并进行虚拟读取，然后使用 waitpid() 获取实际状态：

sigset_t mask, old_set;
sigemptyset(&mask);
sigaddset(&mask, SIGCHLD);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, &old_set);

int sigfd = signalfd(-1, &mask, SFD_CLOEXEC);
if (sigfd == -1) {
    perror("signalfd");
    return 1;
}

for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork");
    }
    if (pid == 0) {
        // Child process: restore blocked signals before exec() etc
        sigprocmask(SIG_SETMASK, &old_set, NULL);
        sleep(i % 3);
        switch (i % 3) {
            case 0:
                raise(SIGSTOP);
                break;
            case 1:
                raise(SIGABRT);
                break;
        }
        exit(i);
    }
    printf("Spawned child %i with pid %u\n", i, pid);
}

for (;;) {
    struct pollfd fds[] = {
        { .fd = STDIN_FILENO, .events = POLL_IN },
        { .fd = sigfd,        .events = POLL_IN }
    };
    if (poll(fds, sizeof(fds)/sizeof(*fds), -1) == -1) {
        perror("poll");
        break;
    }

    if (fds[0].revents & POLL_IN) {
        char buf[4096];
        int ret = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
        printf("Data from stdin: ");
        fflush(stdout);
        write(STDOUT_FILENO, buf, ret);
    }

    if (fds[1].revents & POLL_IN) {
        struct signalfd_siginfo fdsi;

        read(sigfd, &fdsi, sizeof(fdsi));

        for (;;) {
            int status;
            pid_t pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG | WUNTRACED | WCONTINUED);
            if (pid == -1) {
                if (errno != ECHILD) {
                    perror("waitpid");
                }
                break;
            }
            if (pid == 0) {
                break;
            }

            printf("Child %u ", pid);
            if (WIFEXITED(status)) {
                printf("exited with status %i\n", WEXITSTATUS(status));
            } else if (WIFSIGNALED(status)) {
                printf("terminated by signal %i\n", WTERMSIG(status));
            } else if (WIFSTOPPED(status)) {
                printf("stopped by signal %i\n", WSTOPSIG(status));
            } else if (WIFCONTINUED(status)) {
                printf("continued\n");
            } else {
                printf("status unknown\n");
            }
        }
    }
}

close(sigfd);