在 linux 上调用“clone()”，但似乎出现故障答案

【问题标题】：Calling "clone()" on linux but it seems to malfunction在 linux 上调用“clone()”，但似乎出现故障
【发布时间】：2017-05-25 16:31:45
【问题描述】：

一个简单的测试程序，我希望它会“克隆”一个子进程，每个进程都可以执行到结束

#include<stdio.h>
#include<sched.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<errno.h>
int f(void*arg)
{
pid_t pid=getpid();
printf("child pid=%d\n",pid);
}
char buf[1024];
int main()
{
    printf("before clone\n");
    int pid=clone(f,buf,CLONE_VM|CLONE_VFORK,NULL);
    if(pid==-1){
        printf("%d\n",errno);
        return 1;
    }
    waitpid(pid,NULL,0);
    printf("after clone\n");
    printf("father pid=%d\n",getpid());
    return 0;
}

算了：

$g++ testClone.cpp && ./a.out
before clone

它没有打印出我所期望的。似乎在“克隆”后程序处于未知状态然后退出。我尝试了 gdb 并打印：

Breakpoint 1, main () at testClone.cpp:15
(gdb) n-
before clone
(gdb) n-
waiting for new child: No child processes.
(gdb) n-
Single stepping until exit from function clone@plt,-
which has no line number information.

如果我删除“waitpid”这一行，那么 gdb 会打印另一种奇怪的信息。

(gdb) n-
before clone
(gdb) n-
Detaching after fork from child process 26709.
warning: Unexpected waitpid result 000000 when waiting for vfork-done
Cannot remove breakpoints because program is no longer writable.
It might be running in another process.
Further execution is probably impossible.
0x00007fb18a446bf1 in clone () from /lib64/libc.so.6
ptrace: No such process.

我的程序哪里出错了？

【问题讨论】：

标签： linux gcc process gdb clone

【解决方案1】：

您永远不应该在用户级程序中调用clone——在cloned 进程中允许您执行的操作有太多限制。

特别是，调用任何libc 函数（例如printf）是完全禁止的（因为libc 不知道您的clone 存在，并且没有对其执行任何设置） .

正如 K. A. Buhr 指出的那样，你也传递了太小的筹码，而且它的末端是错误的。您的堆栈也未正确对齐。

简而言之，尽管 K. A. Buhr 的修改看起来有效，但实际上并没有。

TL;DR: clone，只是不要使用它。

【讨论】：

【解决方案2】：

clone 的第二个参数是一个指向子堆栈的指针。根据clone(2) 的手册页：

所有运行 Linux 的处理器（HP PA 处理器除外）上的堆栈都向下增长，因此 child_stack 通常指向为子堆栈设置的内存空间的最高地址。

此外，1024 字节对于堆栈来说是微不足道的。您的程序的以下修改版本似乎可以正常运行：

// #define _GNU_SOURCE   // may be needed if compiled as C instead of C++
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <errno.h>

int f(void*arg)
{
    pid_t pid=getpid();
    printf("child pid=%d\n",pid);
    return 0;
}
char buf[1024*1024];   // *** allocate more stack ***
int main()
{
    printf("before clone\n");
    int pid=clone(f,buf+sizeof(buf),CLONE_VM|CLONE_VFORK,NULL);
         // *** in previous line: pointer is to *end* of stack ***
    if(pid==-1){
        printf("%d\n",errno);
        return 1;
    }
    waitpid(pid,NULL,0);
    printf("after clone\n");
    printf("father pid=%d\n",getpid());
    return 0;
}

另外，@Employed Russian 是对的——除非你想找点乐子，否则你可能不应该使用 clone。无论fork 或vfork 是满足您需求时clone 的更明智的接口。

【讨论】：