簡介

APUE - 全稱 Advanced Programming in the UNIX Environment（Unix 環(huán)境高級編程），是 Unix 系統(tǒng)編程領(lǐng)域的必讀經(jīng)典之一

相較于其他偏理論的操作系統(tǒng)相關(guān)書籍，本書從 Unix 操作系統(tǒng)的整體架構(gòu)出發(fā)，以 Unix 系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)者的視角，描述了 Unix 操作系統(tǒng)的作用以及它所提供的主要功能，同時(shí)作者以深厚的學(xué)識(shí)和豐富的經(jīng)驗(yàn)將本書的知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通，最終構(gòu)成了一張非常龐大的 Unix 系統(tǒng)編程知識(shí)脈絡(luò)，而非僅僅只是系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)和庫函數(shù)的簡單羅列。因此本書的實(shí)踐性較強(qiáng)，不僅提供了豐富的案例幫助讀者親自動(dòng)手實(shí)踐相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)和庫函數(shù)的功能，也在相應(yīng)案例的背后深入剖析了相關(guān)系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)的起源和發(fā)展

知識(shí)結(jié)構(gòu)

代碼倉庫

https://github.com/silenaker/apue

該倉庫重新整理了書中示例小程序和練習(xí)題（與書中并不完全一致），同時(shí)參考 man 命令，補(bǔ)充了一些其他書中沒有的示例，拆分了貫穿全書的 apue 庫，使其更好理解，倉庫中的所有示例均已在 macOS Catalina 上全部編譯運(yùn)行通過

DevOps

調(diào)試

子進(jìn)程調(diào)試

子進(jìn)程調(diào)試主要是指在 fork 之后 exec 之前的代碼調(diào)試，其他代碼可通過調(diào)試器（lldb/gdb）啟動(dòng)獨(dú)立進(jìn)程進(jìn)行調(diào)試，父進(jìn)程在調(diào)用 fork 后，由于競態(tài)條件的影響（參考 Chapter 8 - Process Control/Race Conditions 章節(jié)），調(diào)試子進(jìn)程可能會(huì)遇到一些麻煩，下面以調(diào)試 daemonize 函數(shù)為例來說明如何才能正確調(diào)試子進(jìn)程

在編譯 daemon.c (chapters/ch13/daemon.c) 主程序后，我們先直接運(yùn)行一下，然后通過 ps 命令查看程序的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)沒有啟動(dòng)成功，由于這個(gè)程序是以守護(hù)進(jìn)程的方式運(yùn)行的，它的日志被輸出到了 syslog 系統(tǒng)日志組件，在 Mac 平臺(tái)，我們可以通過 Mac 的控制臺(tái)應(yīng)用來查看系統(tǒng)日志，在左側(cè)的 system.log 欄目里面，我們發(fā)現(xiàn)了 daemon 程序的輸出結(jié)果

通過這個(gè)結(jié)果我們可以知道進(jìn)程終止和系統(tǒng)調(diào)用失敗的原因，但我們并不知道具體在程序的哪一行代碼發(fā)生了問題，因此這個(gè)時(shí)候我們就需要利用調(diào)試器（lldb/gdb）來對我們的代碼進(jìn)行 line-by-line 的精準(zhǔn)調(diào)試

首先我們啟動(dòng) lldb，載入需要調(diào)試的程序（編譯時(shí)已設(shè)置調(diào)試選項(xiàng)），因?yàn)槲覀冃枰獙ψ舆M(jìn)程進(jìn)行調(diào)試，所以我們在 fork 系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)這里設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)，然后啟動(dòng)程序，如下圖

此時(shí)子進(jìn)程還沒有啟動(dòng)，由于我們不能在同一個(gè) lldb 會(huì)話中同時(shí)調(diào)試多個(gè)進(jìn)程（process detach 命令會(huì)使進(jìn)程忽略調(diào)試信號(hào)，正常運(yùn)行），因此我們還需要啟動(dòng)另一個(gè) lldb 會(huì)話并加載同一個(gè)程序，然后執(zhí)行 process attach -w 等待子進(jìn)程的創(chuàng)建，由于父子進(jìn)程的競態(tài)條件，attach 命令可能會(huì)以失敗告終（lldb 檢測到新的進(jìn)程后馬上就嘗試 attach，但此時(shí)子進(jìn)程還沒有從 fork 系統(tǒng)調(diào)用中返回，因此 attach 失敗）

與此同時(shí)，父進(jìn)程已經(jīng)從 fork 中返回了，如果此時(shí)繼續(xù)調(diào)試父進(jìn)程或執(zhí)行 process detach 使父進(jìn)程正常運(yùn)行直至終止，子進(jìn)程可能永遠(yuǎn)也得不到執(zhí)行機(jī)會(huì)，而在父進(jìn)程終止時(shí)，由于父子進(jìn)程同屬于以父進(jìn)程為首的進(jìn)程組，該進(jìn)程組自然就變成了孤兒進(jìn)程組，那么子進(jìn)程也會(huì)被 init 進(jìn)程所發(fā)送的 SIGHUP 信號(hào)所終止，因此在這種情況下，我們是沒辦法調(diào)試子進(jìn)程的

那么，有什么解決辦法嗎

這個(gè)問題的本質(zhì)是由于父子進(jìn)程的競態(tài)條件，子進(jìn)程無法得到執(zhí)行機(jī)會(huì)，所以只要我們想辦法在 fork 后讓系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行子進(jìn)程，并在子進(jìn)程內(nèi)預(yù)留一些操作時(shí)機(jī)，比如通過 pause() 或 sleep(10) 阻塞子進(jìn)程，使我們能夠在子進(jìn)程退出前 attach，那么這個(gè)問題就迎刃而解了，需要注意的是我們同時(shí)也要保證在調(diào)試完成之前父進(jìn)程不能被終止，否則子進(jìn)程也會(huì)被終止，除非我們在子進(jìn)程中主動(dòng)忽略 SIGHUP 信號(hào)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的APUE3e的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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