重载fork()函数

Question

重载fork()函数

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我已经重载了fork()系统调用，并使用RTLD_NEXT创建了自己的fork()版本。即dlsym(RTLD_NEXT, fork)。这将触发我的fork版本。在此之后，我想复制实际fork()系统调用的任务，即创建子进程并返回pid以及一些其他附加功能。

我无法弄清楚如何做到这一点。我检查了fork()(fork.c)的内核源代码，但没有找到很多线索。

尝试以下操作：

dlsym(RTLD_NEXT,fork);  
int fork(void) {
    int pid=_fork(); // Trying to call actual fork does not work
    return pid;
}

我该怎么做呢？这里是fork的内核源代码链接：http://lxr.linux.no/linux+v2.6.32/kernel/fork.c#L10

编辑（从评论中提取）:

我正在开发一个泄漏检测工具，当子进程删除父进程分配的内存时，该工具会检测到双重释放。为了解决这个问题，我将覆盖fork()，每当有fork()时，父进程的内存分配表将被复制到子进程中。

- RajSanpui

“不起作用”是什么意思？运行时错误？编译器错误？ - Simone

@Simone：_fork（）; // 错误：未声明_fork。我的想法是使其命中实际的fork内核版本，而不是我的版本。希望现在清楚了。 - RajSanpui

你到底想通过这样做实现什么？你的最终目标是什么？ - Omnifarious

@Omnifarious：我想给现有的fork()调用添加一些功能，这将被我的一个工具使用。 - RajSanpui

为什么不使用宏？在 .c 文件中：int my_fork(void) { /* do stuff */; return fork(); } 而在头文件中：extern int my_fork(void); #define fork my_fork。 - Chris Lutz

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父进程的内存分配表将会复制到子进程。这就是fork()的工作原理：父进程和子进程有相同的内存映射副本，但是位于不同的区域。如果子进程使用free()释放了内存，父进程将不会注意到，反之亦然。 - wildplasser

3个回答

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在包含<sys/syscall.h>后，您应该能够使用syscall(SYS_fork)来调用实际的fork。请参阅syscall(2)。

- Fred Foo

我不确定是否还存在名为“fork”的系统调用。我认为它被翻译成了一个具有特定参数集的“clone”调用。 - Omnifarious

@larsmans：这提供了一些好的想法！太棒了。让我现在尝试一下，看看是否有效。 - RajSanpui

@kingsmasher1 - 它能工作... 可能没问题，但我不会那样做。我会找到一种方法来调用libc中的原始fork函数。我认为这个解决方案随着时间的推移更加稳健。 - Omnifarious

@Omnifarious 基本上你是对的。它们都是系统调用，它们都调用 do_fork()。Clone 通过传递参数来设置其参数，而 fork 则设置默认值。例如，请参见 http://lxr.linux.no/#linux+v2.6.37/arch/x86/kernel/process.c#L233。 - user257111

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直接进行系统调用是一个不好的主意。需要使用fork来调用pthread_atfork函数以及执行一些内部同步操作，以防止多线程父进程中的stdio/malloc状态在子进程中被破坏，更新鲁棒互斥锁列表指针等等... - R.. GitHub STOP HELPING ICE

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既然你的编程技巧这么糟糕，为什么不考虑使用宏呢？

#define fork() (spoon(),fork())

或者

#define fork() spoon(fork())

spoon 是一个函数，它可以完成你想要实现的功能。

预处理器保证不会进行递归，并且将 fork 保留在扩展中。

- Jens Gustedt

我的问题不是如何重载fork()。我已经能够使用“dlsym”系统调用来重载它。我的问题是如何复制fork()的工作，但是现在我已经通过larsman的建议实现了这一点，我的问题得到了解决。无论如何，还是要感谢大家。 - RajSanpui

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可以查看英文原文，
原文链接

- Omnifarious · Accepted Answer

您不会从内核源代码中获得与fork有关的任何有用信息。无论您使用什么库技巧，您的代码都将不被允许执行内核所做的事情。这是一个严格的边界，如果没有编写内核模块，就无法突破。

所有与fork相关的库代码只是设置并执行一个特殊指令，该指令切换到内核模式，其中内核的fork代码执行。有一种方法可以将此特殊指令放入您自己的代码中。那就是使用syscall函数。由于fork不需要参数，因此使用此函数进行系统调用应该相对容易。

但我不建议您这样做。我建议您采取以下措施：

typedef int (*forkfunc_t)(void);

int fork(void)
{
     forkfunc_t sysfork = (forkfunc_t)dlsym(RTLD_DEFAULT, "fork");
     return sysfork();
}

基本上，无论你做什么共享库的技巧，你都应该找到一些方法来检索 fork 函数之前的值，然后再用自己的值替换掉它。