os.execute 不继承父级的 fds

Question

我有一个类似于此处描述的问题： Prevent fork() from copying sockets

基本上，在我的 Lua 脚本中，我生成了另一个脚本：

• 无论哪种方式都不需要与我的脚本通信
• 在我的脚本完成后继续运行
• 是第 3 方程序，我无法控制其代码

问题是我的 Lua 脚本打开了一个 TCP 套接字来监听特定端口，并且在它退出并且 尽管 一个显式的 server:close() 之后，孩子（或者更具体地说是它的孩子）持有socket 并保持端口打开（处于 LISTEN 状态）以防止我的脚本再次运行。

下面是演示问题的示例代码：

require('socket')

print('listening')
s = socket.bind("*", 9999)
s:settimeout(1)

while true do
    print('accepting connection')
    local c = s:accept()
    if c then
            c:settimeout(1)
            local rec = c:receive()
            print('received ' .. rec)
            c:close()
            if rec == "quit" then break end
            if rec == "exec" then 
                    print('running ping in background')
                    os.execute('sleep 10s &')
                    break
            end     
    end
end
print('closing server')
s:close()

如果我运行上面的脚本并且echo quit | nc localhost 9999 一切正常 - 程序退出并且端口被关闭。

但是，如果我执行echo exec | nc localhost 9999，程序会退出，但端口会被生成的sleep（由netstat -lpn 确认）阻塞，直到它退出。

如何以最简单的方式解决这个问题，最好不要添加任何额外的依赖项。

Answer 1

如果您只想在整个程序结束时保留s:close，我不确定您是否能够这样做。您可能会通过将其移至os.execute 之前成功，因为无论如何您都是breaking（但您可能不会在您的实际程序中这样做）。 为清楚起见编辑：实际问题是，在这种情况下，您生成子进程的唯一位置是使用 os.execute()，并且您无法控制 sleep 的子环境，其中一切都继承自主程序，包括套接字和文件描述符。

因此，在 POSIX 上执行此操作的规范方法是使用 fork(); close(s); exec();，而不是 system()（又名 os.execute），因为 system()/os.execute 将在执行期间保持当前进程状态，并且在子进程中被阻止时您将无法关闭它。

因此，一个建议是获取luaposix，并使用其posix.fork() 和posix.exec() 功能，并在forked 子进程中调用s:close()。应该不会那么糟糕，因为您已经通过依赖 luasocket 使用外部包。

---

编辑：这里是用 luaposix 完成的大量注释代码：

require('socket')
require('posix')

print('listening')
s = socket.bind("*", 9999)
s:settimeout(1)

while true do
    print('accepting connection')
    local c = s:accept()
    if c then
            c:settimeout(1)
            local rec = c:receive()
            print('received ' .. rec)
            c:close()
            if rec == "quit" then break end
            if rec == "exec" then
                    local pid = posix.fork()
                    if pid == 0 then
                        print('child: running ping in background')
                        s:close()
                        -- exec() replaces current process, doesn't return.
                        -- execp has PATH resolution
                        rc = posix.execp('sleep','60s');
                        -- exec has no PATH resolution, probably "more secure"
                        --rc = posix.exec('/usr/bin/sleep','60s');
                        print('exec failed with rc: ' .. rc);
                    else
                        -- if you want to catch the SIGCHLD:
                        --print('parent: waiting for ping to return')
                        --posix.wait( pid )
                        print('parent: exiting loop')
                    end
                    break;
            end
    end
end
print('closing server')
s:close()

这会在调用exec 之前关闭子进程中的套接字，netstat -nlp 输出显示当父进程退出时系统正确地不再监听端口 9999。

附：当 exec 失败时，print('exec failed with rc: ' .. rc); 行曾抱怨过类型问题。我实际上不知道lua，所以你必须解决这个问题。 :) 此外，fork() 可能会失败，返回 -1。可能也应该在你的主代码中检查它的完整性。

Answer 2

我找到了一个更简单的解决方案，它利用os.execute(cmd) 在shell 中运行cmd 的事实，事实证明，它能够关闭文件描述符，如下所示：

• http://linux.die.net/man/1/ash（重定向部分）

• http://www.gnu.org/software/bash/manual/bashref.html#Redirections

---

例如（在ash测试）：

    exec 3<&-                                      # closes fd3
    exec 3<&- 4<&-                                 # closes fd3 and fd4
    eval exec `seq 1 255 | sed -e 's/.*/&<\&-/'`   # closes all file descriptors 

---

所以在我基于luasocket 的示例中，它足以替换：

    os.execute('sleep 10s &')

与：

    os.execute("eval exec `seq 1 255 | sed -e 's/.*/&<\\&-/'`; sleep 10s &")

这会在执行实际命令（此处为sleep 10s）之前关闭所有文件描述符，包括我的服务器套接字，以便在我的脚本退出后它不会占用端口。它还具有处理stdout 和stderr 重定向的好处。

这比解决Lua 的限制要紧凑和简单得多，并且不需要任何额外的依赖项。感谢#uclibc，在那里我从嵌入式 linux 工作人员那里获得了一些关于最终 shell 语法的出色帮助。

Answer 3

POSIX 方法是使用fcntl (2) 为您的文件描述符设置FD_CLOEXEC 标志。设置后，所有子进程都不会继承标有该标志的文件描述符。

Stock Lua 没有 fcntl 功能，但可以使用前面的答案中介绍的 lua posix 模块添加它。举个例子，你必须改变开始：

require('socket')
require('posix')
s = socket.bind("*", 9999)
posix.setfl(s, posix.FD_CLOEXEC)
s:settimeout(1)

请注意，我没有在 luaposix 源代码中找到 FD_CLOEXEC 常量，因此您可能还需要手动添加它。