Mengapa fork () telah dirancang untuk mengembalikan deskriptor file?

Pada nya halaman web tentang para trik self-pipa , Dan Bernstein menjelaskan kondisi ras dengan select()dan sinyal, menawarkan solusi dan menyimpulkan bahwa

Tentu saja, Hal yang Benar adalah fork()mengembalikan deskriptor file, bukan ID proses.

Apa yang dia maksudkan dengan ini - apakah ini sesuatu tentang kemampuan select()proses anak untuk menangani perubahan status mereka alih-alih harus menggunakan penangan sinyal untuk mendapat pemberitahuan tentang perubahan status itu?

Masalahnya dijelaskan di sana di sumber Anda, select()harus terganggu oleh sinyal seperti SIGCHLD, tetapi dalam beberapa kasus itu tidak berfungsi dengan baik. Jadi solusinya adalah memiliki sinyal menulis ke pipa, yang kemudian ditonton select(). Menonton deskriptor file adalah untuk apa select(), sehingga bisa mengatasi masalah.

Solusinya pada dasarnya mengubah acara sinyal menjadi acara deskriptor file. Jika fork()hanya mengembalikan fd di tempat pertama, solusi tidak akan diperlukan, karena fd itu kemudian dapat digunakan secara langsung select().

Jadi ya, uraian Anda pada paragraf terakhir sepertinya tepat bagi saya.

Alasan lain bahwa fd (atau jenis lain dari pegangan kernel) akan lebih baik daripada nomor proses id, adalah bahwa PID dapat digunakan kembali setelah proses mati. Itu bisa menjadi masalah dalam beberapa kasus ketika mengirim sinyal ke proses, mungkin tidak mungkin untuk mengetahui dengan pasti bahwa prosesnya adalah yang Anda pikirkan, dan bukan yang lain menggunakan kembali PID yang sama. (Meskipun saya pikir ini seharusnya tidak menjadi masalah ketika mengirim sinyal ke proses anak, karena orang tua harus menjalankan wait()pada anak untuk PID yang akan dirilis.)

Itu hanya merenung di baris "akan lebih bagus jika Unix dirancang berbeda dari itu".

Masalah dengan PID adalah bahwa mereka hidup di ruang nama global tempat mereka dapat digunakan kembali untuk proses lain, dan alangkah baiknya jika fork()dikembalikan pada orang tua semacam pegangan yang akan dijamin untuk selalu merujuk pada proses anak, dan bahwa itu bisa lewat ke proses lain melalui warisan atau soket unix / SCM_RIGHTS[1].

Lihat juga diskusi di sini untuk upaya baru-baru ini untuk "memperbaikinya" di Linux, termasuk menambahkan bendera clone()yang akan menyebabkannya mengembalikan pid-fd bukan PID.

Tetapi meskipun begitu, itu tidak akan menghilangkan kebutuhan untuk hack pipa-diri [2] atau antarmuka yang lebih baik, karena sinyal yang memberitahukan proses induk tentang keadaan anak bukan satu-satunya yang ingin Anda tangani dalam loop utama dari program ini. Sayangnya, hal-hal seperti epoll(7) + signalfd(2)di Linux atau kqueue(2)BSD tidak standar - satu-satunya antarmuka standar (tetapi tidak didukung pada sistem yang lebih tua) adalah yang jauh lebih rendah pselect(2).

[1] Mencegah PID agar tidak didaur ulang pada saat waitpid()syscall telah kembali dan nilai kembalinya digunakan mungkin dapat dicapai pada sistem yang lebih baru dengan menggunakan waitid(.., WNOWAIT)sebagai gantinya.

[2] Saya tidak akan mengomentari klaim DJ Bernstein bahwa ia menciptakannya (maaf atas apofasis ;-)).

Bernstein tidak memberikan banyak konteks untuk pernyataan "Right Thing" ini, tetapi saya akan menebak: memiliki fork (2) mengembalikan PID tidak konsisten dengan open (2), creat (2) dll yang kembali deskriptor file. Sisanya dari sistem Unix bisa melakukan manipulasi proses dengan deskriptor file yang mewakili suatu proses, bukan PID. System call signalfd (2) ada, yang memungkinkan interaksi yang agak lebih baik antara sinyal dan deskriptor file, dan menunjukkan bahwa file-deskriptor yang mewakili suatu proses dapat bekerja.