Linux:fork& execv,等待子进程挂起

时间:2014-11-17 11:25:50

标签: c++ linux fork

我编写了一个辅助函数,使用受此answer启发的fork()和execv()启动进程。它用于启动,例如mysqldump进行数据库备份。 该代码在具有不同程序的几个不同位置完全正常。

现在我遇到一个失败的星座: 这是一个调用systemctl来停止一个单元。运行systemctl工作,单元停止。但是在中间进程中,当wait()为子进程时,wait()会挂起,直到超时进程结束。 如果我检查,如果工作进程完成了kill(),我可以告诉它确实如此。

重要提示:除了wait()没有发出工作进程结束信号之外,程序不会出现行为异常或段错误! 我的代码(见下文)中是否存在可能触发该行为的错误? 我读过Threads and fork(): think twice before mixing them但我找不到与我的问题有关的任何内容。

有什么奇怪的: 深入,深入,深入使用JSON-RPC程序。如果我使用JSON-RPC停用代码,一切正常!?

环境: 使用该函数的程序是一个多线程应用程序。所有线程都会阻止信号。主线程通过sigtimedwait()处理信号。

使用示例main函数的代码(通过std :: cout进行日志记录交换的生产代码):

#include <iostream>

#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

namespace {

bool checkStatus(const int status) {
    return( WIFEXITED(status) && ( WEXITSTATUS(status) == 0 ) );
}

}

bool startProcess(const char* const path, const char* const argv[], const unsigned int timeoutInSeconds, pid_t& processId, const int* const fileDescriptor) {
    auto result = true;

    const pid_t intermediatePid = fork();
    if(intermediatePid == 0) {
        // intermediate process
        std::cout << "Intermediate process: Started (" <<  getpid() << ")." << std::endl;
        const pid_t workerPid = fork();
        if(workerPid == 0) {
            // worker process
            if(fileDescriptor) {
                std::cout << "Worker process: Redirecting file descriptor to stdin." << std::endl;
                const auto dupResult = dup2(*fileDescriptor, STDIN_FILENO);
                if(-1 == dupResult) {
                    std::cout << "Worker process: Duplication of file descriptor failed." << std::endl;
                    _exit(EXIT_FAILURE);
                }
            }
            execv(path, const_cast<char**>(argv));

            std::cout << "Intermediate process: Worker failed!" << std::endl;
            _exit(EXIT_FAILURE);
        } else if(-1 == workerPid) {
            std::cout << "Intermediate process: Starting worker failed!" << std::endl;
            _exit(EXIT_FAILURE);
        }

        const pid_t timeoutPid = fork();
        if(timeoutPid == 0) {
            // timeout process
            std::cout << "Timeout process: Started (" << getpid() << ")." << std::endl;
            sleep(timeoutInSeconds);
            std::cout << "Timeout process: Finished." << std::endl;
            _exit(EXIT_SUCCESS);
        } else if(-1 == timeoutPid) {
            std::cout << "Intermediate process: Starting timeout process failed." << std::endl;
            kill(workerPid, SIGKILL);
            std::cout << "Intermediate process: Finished." << std::endl;
            _exit(EXIT_FAILURE);
        }

        // ---------------------------------------
        // This code is only used for double checking if the worker is still running.
        // The if condition never evaluated to true in my tests.
        const auto killResult = kill(workerPid, 0);
        if((-1 == killResult) && (ESRCH == errno)) {
            std::cout << "Intermediate process: Worker is not running." << std::endl;
        }
        // ---------------------------------------

        std::cout << "Intermediate process: Waiting for child processes." << std::endl;
        int status = -1;
        const pid_t exitedPid = wait(&status);

        // ---------------------------------------
        // This code is only used for double checking if the worker is still running.
        // The if condition evaluates to true in the case of an error.
        const auto killResult2 = kill(workerPid, 0);
        if((-1 == killResult2) && (ESRCH == errno)) {
            std::cout << "Intermediate process: Worker is not running." << std::endl;
        }
        // ---------------------------------------

        std::cout << "Intermediate process: Child process finished. Status: " <<  status << "." << std::endl;
        if(exitedPid == workerPid) {
            std::cout << "Intermediate process: Killing timeout process." << std::endl;
            kill(timeoutPid, SIGKILL);
        } else {
            std::cout << "Intermediate process: Killing worker process." << std::endl;
            kill(workerPid, SIGKILL);
            std::cout << "Intermediate process: Waiting for worker process to terminate." << std::endl;
            wait(nullptr);
            std::cout << "Intermediate process: Finished." << std::endl;
            _exit(EXIT_FAILURE);
        }
        std::cout << "Intermediate process: Waiting for timeout process to terminate." << std::endl;
        wait(nullptr);
        std::cout << "Intermediate process: Finished." << std::endl;
        _exit(checkStatus(status) ? EXIT_SUCCESS : EXIT_FAILURE);

    } else if(-1 == intermediatePid) {
        // error
        std::cout << "Parent process: Error starting intermediate process!" << std::endl;
        result = false;
    } else {
        // parent process
        std::cout << "Parent process: Intermediate process started. PID: " << intermediatePid << "." << std::endl;
        processId = intermediatePid;
    }

    return(result);
}

bool waitForProcess(const pid_t processId) {
    int status = 0;
    const auto waitResult = waitpid(processId, &status, 0);
    auto result = false;
    if(waitResult == processId) {
        result = checkStatus(status);
    }
    return(result);
}

int main() {
    pid_t pid = 0;
    const char* const path = "/bin/ls";
    const char* argv[] = { "/bin/ls", "--help", nullptr };
    const unsigned int timeoutInS = 5;
    const auto startResult = startProcess(path, argv, timeoutInS, pid, nullptr);
    if(startResult) {
        const auto waitResult = waitForProcess(pid);
        std::cout << "waitForProcess returned " << waitResult << "." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "startProcess failed!" << std::endl;
    }
}

修改

预期输出应包含

  • 中级流程:等待子流程。
  • 中间过程:子过程完成。状态:0。
  • 中间过程:终止超时过程。

如果出现错误,输出看起来像这样

  • 中级流程:等待子流程。
  • 中间过程:子过程完成。状态:-1
  • 中间流程:杀死工人流程。

运行示例代码时,您很可能会看到预期的输出。我无法在一个简单的例子中重现错误的结果。

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

我发现了问题:

在函数mg_start中的mongoose(JSON-RPC使用mongoose)源代码中,我找到了以下代码

#if !defined(_WIN32) && !defined(__SYMBIAN32__)
  // Ignore SIGPIPE signal, so if browser cancels the request, it
  // won't kill the whole process.
  (void) signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
  // Also ignoring SIGCHLD to let the OS to reap zombies properly.
  (void) signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
#endif // !_WIN32

<强> (void) signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

导致

  

如果父进行了wait(),则只有当所有子进程都退出时才会返回此调用,然后返回-1并将errno设置为ECHILD。“

5.5 Voodoo:wait and SIGCHLD 一节中提到的here

这也在WAIT(2)的手册页中进行了描述

  

错误[...]

     

ECHILD [...](这可能会发生                 如果SIGCHLD的操作设置为SIG_IGN,则自己的孩子。                 另请参阅有关线程的Linux Notes部分。)

愚蠢的是我没有正确检查返回值。 在尝试之前

if(exitedPid == workerPid) {

我应该检查exitedPid!= -1

如果我这样做,errno会给我ECHILD。如果我首先知道的话,我会阅读手册页,并且可能更快地找到问题...

狡猾的猫鼬只是为了弄乱信号处理,无论应用程序想要做些什么。另外,当使用mg_stop停止时,mongoose不会恢复信号处理的改变。

其他信息: 导致此问题的代码在2013年9月使用this commit在mongoose中更改。

答案 1 :(得分:0)

在我们的应用程序中,我们遇到了类似的问题。在子进程forks()反复出现的激烈情况下,子进程再也不会返回。可以监视子进程的PID,如果它没有返回超出特定的应用程序定义的阈值,则可以通过发送kill / Term信号来终止该进程。