獲取fork+exec啟動的程式的PID值

摘要： 問題背景 業務中有個場景需要自動起一個A程式（由於A程式與 sublime_text 啟動後遇到的問題有相似之處，後文就用 sublime_text 來替代A程式，當A程式與 sublime_text 的現象有所差異的時候，恢復使用 A 程式），並在適當的場景下殺死它，自然而然想到 for...

問題背景

業務中有個場景需要自動起一個A程式（由於A程式與 sublime_text 啟動後遇到的問題有相似之處，後文就用 sublime_text 來替代A程式，當A程式與 sublime_text 的現象有所差異的時候，恢復使用 A 程式），並在適當的場景下殺死它，自然而然想到 fork + exec 的方式來啟動它。但是啟動後，在獲取程式 pid 的時候卻遇到了一點問題。以下是啟動的程式碼：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int create_process(char *name, char *argv[])
{
int pid = fork();
if (0 == pid)
{
execv(name, argv);
exit(127);
}
else if (0 < pid)
{
return pid;
}else
{
return -1;
}
}

int main()
{

char *name = "/opt/sublime_text/sublime_text";
char *argv[] = {"/opt/sublime_text/sublime_text", (char *)0};

int pid = create_process(name, argv);
printf("pid = %d\n",pid);

return 0;
}

問題分析

問題解決

從上面的問題分析得知，sublime_text 真實的 pid 是 clone 建立的子程序的 pid，而這個 clone 建立的子程序是 sublime_text 內部啟動的。那麼如何獲取啟動的程式的 pid 呢。一開始想到方法如下：在啟動程式A之前，記錄下環境中已啟動的程式A的 pid，然後啟動 count 個A程式，扣除掉之前記錄的就是現在啟動的（sublime_text 啟動多次只有一個程式例項，而 A 程式啟動多次有多個程式例項，因此此處恢復為A程式的描述）；但是這種方法存在極小概率會出錯，環境並不是只有一個使用者，也就是我在記錄完環境中已有的程式A的 pid 後，啟動 n 個程式A，此時如果有另一個使用者也起了 m 個程式A，那麼我就會認為這 n + m 個A程式都是我起的，後期殺死的時候破壞了他人啟動的程式。因此這種方式並不適用，在論壇與人討論後查詢資論發現可以使用 ptrace 來解決，其實也就是模擬 strace 來跟蹤程序中的系統呼叫。

#define _POSIX_C_SOURCE 200112L

/* C standard library */
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

/* POSIX */
#include <unistd.h>
#include <sys/user.h>
#include <sys/wait.h>

/* Linux */
#include <syscall.h>
#include <sys/ptrace.h>

#define FATAL(...) \
do { \
fprintf(stderr, "strace: " __VA_ARGS__); \
fputc('\n', stderr); \
exit(EXIT_FAILURE); \
} while (0)

int
main(int argc, char **argv)
{
if (argc <= 1)
FATAL("too few arguments: %d", argc);

pid_t pid = fork();
switch (pid) {
case -1: /* error */
FATAL("%s", strerror(errno));
case 0:/* child */
ptrace(PTRACE_TRACEME, 0, 0, 0);
execvp(argv[1], argv + 1);
FATAL("%s", strerror(errno));
}

/* parent */
waitpid(pid, 0, 0); // sync with PTRACE_TRACEME
ptrace(PTRACE_SETOPTIONS, pid, 0, PTRACE_O_EXITKILL);

for (;;) {
/* Enter next system call */
if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) == -1)
FATAL("%s", strerror(errno));
if (waitpid(pid, 0, 0) == -1)
FATAL("%s", strerror(errno));

/* Gather system call arguments */
struct user_regs_struct regs;
if (ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, &regs) == -1)
FATAL("%s", strerror(errno));
long syscall = regs.orig_rax;

/* Print a representation of the system call */
fprintf(stderr, "%ld(%ld, %ld, %ld, %ld, %ld, %ld)",
syscall,
(long)regs.rdi, (long)regs.rsi, (long)regs.rdx,
(long)regs.r10, (long)regs.r8,(long)regs.r9);

/* Run system call and stop on exit */
if (ptrace(PTRACE_SYSCALL, pid, 0, 0) == -1)
FATAL("%s", strerror(errno));
if (waitpid(pid, 0, 0) == -1)
FATAL("%s", strerror(errno));

/* Get system call result */
if (ptrace(PTRACE_GETREGS, pid, 0, &regs) == -1) {
fputs(" = ?\n", stderr);
if (errno == ESRCH)
exit(regs.rdi); // system call was _exit(2) or similar
FATAL("%s", strerror(errno));
}

/* Print system call result */
fprintf(stderr, " = %ld\n", (long)regs.rax);

/*clone 系統呼叫號的特判
if (56 == syscall){
printf("%ld\n", (long)regs.rax);
}
*/
}
}

參考資料