在 Linux 中创建独立进程

Question

我希望在 Linux 上实现类似于 CreateProcess 的功能。我做了很多研究，发现"Fork off and die" 方法使用双叉子在init 下运行子进程。也就是让孩子独立于父母操作。

因为父进程需要返回有关新创建的子进程的信息（即 pid、名称等），所以我需要知道我的代码中是否遇到了竞争条件。目前，我通过管道 fork 并检索第二个 fork 的 pid，然后等待第一个 fork 退出。

int child = 0;
int fd[2] = { 0, 0 };

if (pipe (fd) != 0)
    return Process();

int pid = fork();
if (pid < 0)
    return Process();

if (pid == 0) // Child
{
    if (setsid() != -1)
    {
        child = fork();
        if (child == 0)
        {
            umask (0); // Reset umask
            close (0); // Close stdin
            close (1); // Close stdout
            close (2); // Close stderr

            execvp ( ... );
            _exit (0);
        }

        // Do I need waitpid (child) here?
    }

    // Write the child PID using the pipe
    write (fd[1], &child, sizeof (child));
    _exit (0);
}

else // Parent
{
    // Read the child PID using the pipe
    read (fd[0], &child, sizeof (child));

    // Remove zombie process
    waitpid (pid, nullptr, 0);

    // Child must finish exec by this point

    return Process (child);
        // Also gets name
}

问题：

• 是否需要第二个 waitpid 来等待子进程完成 exec？
• waitpid 是否在调用 exec 时返回？
• 即使在 waitpid 之前调用了 exit 或 exec，waitpid 是否会返回？

Answer 1

第二个孩子不需要waitpid()。当一个进程的父进程死亡时，子进程将被init进程收养，所以不会有僵尸进程。

waitpid() 仅在它等待退出的子进程后返回。在子进程中调用execvp() 意味着服务员会一直等到执行的程序终止，因为那是子进程死亡的时间。

waitpid() 将获取进程的退出状态。进程何时真正退出并不重要。

Answer 2

（稍微澄清一下：您所说的孩子，实际上是您的孙子。它是刚刚分叉并死亡的进程的孩子。）

我是否需要第二个 waitpid 来等待孩子完成执行？

你不能。这是你的孙子，你只能等待你的直系子女。此外，由于您孙子的父母已经去世，您的孙子现在已经重新成为 init 的父母（所以它实际上是您的前孙子）。

waitpid 是否会在调用 exec 时返回？

Waitpid 在给定 pid 死亡/退出时返回，或者如果它已经是僵尸则立即返回。 exec 在孙子中被调用。您的 waitpid 调用根本不关心不是您的直接子进程的进程（除非您使用的是 Linux-only child-subreaper 功能）。

即使在 waitpid 之前调用了 exit 或 exec，waitpid 是否也会返回？

Waitpid 仅在等待的 pid（必须是您的直接子代）死亡时才返回。如果还不是这种情况，它将阻塞。