Pourquoi fork () aurait-il été conçu pour renvoyer un descripteur de fichier?

Sur sa page Web sur l' astuce du self-pipe , Dan Bernstein explique une condition de course avec select()et signale, propose une solution de contournement et conclut que

Bien sûr, la bonne chose serait d'avoir fork()renvoyé un descripteur de fichier, pas un ID de processus.

Que veut-il dire par cela - s'agit-il de pouvoir select()sur des processus enfants gérer leurs changements d'état au lieu d'avoir à utiliser un gestionnaire de signaux pour être notifié de ces changements d'état?

Le problème est décrit ici dans votre source, select()devrait être interrompu par des signaux comme SIGCHLD, mais dans certains cas, cela ne fonctionne pas bien. La solution de contournement consiste donc à écrire le signal sur un canal, qui est ensuite surveillé par select(). Regarder les descripteurs de fichiers est à quoi cela select()sert, donc cela contourne le problème.

La solution de contournement transforme essentiellement l'événement de signal en un événement de descripteur de fichier. Si fork()juste retourné un fd en premier lieu, la solution de contournement ne serait pas nécessaire, car ce fd pourrait alors vraisemblablement être utilisé directement avec select().

Alors oui, votre description dans le dernier paragraphe me semble juste.

Une autre raison pour laquelle un fd (ou un autre type de descripteur de noyau) serait préférable à un numéro d'identification de processus simple, est que les PID peuvent être réutilisés après la fin du processus. Cela peut être un problème dans certains cas lors de l'envoi de signaux aux processus, il peut ne pas être possible de savoir avec certitude que le processus est celui que vous pensez être, et pas un autre réutilisant le même PID. (Bien que je pense que cela ne devrait pas être un problème lors de l'envoi de signaux à un processus enfant, car le parent doit s'exécuter wait()sur l'enfant pour que son PID soit publié.)

C'est juste une réflexion sur les lignes de «ce serait génial si Unix était conçu différemment».

Le problème avec les PID est qu'ils vivent dans un espace de noms global où ils pourraient être réutilisés pour un autre processus, et ce serait bien s'ils étaient fork()retournés au parent une sorte de handle qui serait garanti de toujours se référer au processus enfant, et qu'il pourrait passer à d'autres processus via l'héritage ou les sockets unix / SCM_RIGHTS[1].

Voir également la discussion ici pour un effort récent pour "corriger" cela sous Linux, y compris l'ajout d'un indicateur clone()auquel il retournera un pid-fd au lieu d'un PID.

Mais même dans ce cas, cela n'éliminerait pas la nécessité de ce hack auto-pipe [2] ou de meilleures interfaces, car les signaux notifiant un processus parent de l'état d'un enfant ne sont pas les seuls que vous souhaitez gérer dans la boucle principale. du programme. Malheureusement, des choses comme epoll(7) + signalfd(2)Linux ou kqueue(2)BSD ne sont pas standard - la seule interface standard (mais non prise en charge sur les anciens systèmes) est la bien inférieure pselect(2).

[1] Empêcher le PID d'être recyclé au moment où l' waitpid()appel système est revenu et sa valeur de retour a été utilisée pourrait probablement être atteint sur les systèmes plus récents en utilisant à la waitid(.., WNOWAIT)place.

[2] Je ne commenterais pas l'affirmation de DJ Bernstein qu'il l'a inventé (désolé pour l'apophasie ;-)).

Bernstein ne donne pas beaucoup de contexte pour cette remarque "Right Thing", mais je vais hasarder une supposition: avoir fork (2) retourner un PID est incompatible avec open (2), creat (2) etc renvoyant des descripteurs de fichier. Le reste du système Unix aurait pu effectuer une manipulation de processus avec un descripteur de fichier représentant un processus, au lieu d'un PID. Il existe un appel système signalfd (2) , qui permet une interaction un peu meilleure entre les signaux et les descripteurs de fichier, et montre qu'un descripteur de fichier représentant un processus pourrait fonctionner.