java - 为什么在 Java 中通过 JNA 调用 fork 不可靠？

Question

我有自己的用 Java 编写的终端应用程序，它有时可以运行。要在 Linux 上使用 bash，您必须创建一个 pty、fork 和 exec bash，并将 pty 分配给它的 stdin/out/err。我已经以几种不同的方式使用 JNA 完成了这项工作，但没有什么是可靠的。大约 30% 的时间子进程出现问题并挂起。我必须杀死这个过程。我听说过很多关于 Java 中的 fork 问题，有什么我需要做的吗？当它失败时，我会看到消息“子进程已启动”，但在那之后的某个时刻，在它调用 execvpe 之前它会停止。它没有使用 100% cpu，我不知道它在做什么。我看过 JPty 和类似的项目，他们似乎也在做同样的事情。它们可靠吗？

这是我使用 forkpty() 的代码

  private boolean fork_pty(String cmd, String args[], String env[]) {
    IntByReference masterRef = new IntByReference();
    pid = util.forkpty(masterRef, null, null, null);
    if (pid == 0) {
      System.out.println("child process started");
      //child process (slave)
      c.execvpe(cmd, args, env);  //searches path for cmd
      System.exit(0);  //should not happen
    }
    //parent process (master)
    master = masterRef.getValue();
    new Thread() {
      public void run() {
        c.waitpid(pid, new IntByReference(), 0);
        close();
      }
    }.start();
    return true;
  }

有什么想法吗？如果我在 AWT 启动之前进行 fork ，那会有帮助吗？ gc 会是个问题吗？？？

Answer 1

我找到了一个解决方案。我没有使用 fork()，而是使用 ProcessBuilder 为我 fork()。我尝试使用 ProcessBuilder 直接使用 redirectInput/Output/Error 对从属 pty 执行 bash，但后来我无法调用 setsid() 并且 bash 被搞砸了。然后我使用 ProcessBuilder 执行另一个 java 函数，该函数完成了设置 stdin/out/err 的进程的子端，然后使用 c.execvpe 运行 bash 并且每次都有效。
完整源代码将在 JavaForce/7.35 @javaforce.sourceforge.net 中提供(参见 javaforce.jna.LnxPty)

-1 给那些认为无法完成的人:-P

这是我的 fork 函数:

  private boolean fork_nofork(String cmd, String args[], String env[]) {
    JFLog.log("fork:no fork version");
    String slaveName;
    master = c.posix_openpt(O_RDWR | O_NOCTTY);
    if (master == -1) return false;
    slaveName = c.ptsname(master);
    if (slaveName == null) {
      JFLog.log("LnxPty:slave pty == null");
      return false;
    }
    if (c.grantpt(master) != 0) {
      JFLog.log("LnxPty:grantpt() failed");
      return false;
    }
    if (c.unlockpt(master) != 0) {
      JFLog.log("LnxPty:unlockpt() failed");
      return false;
    }

    ArrayList<String> cmdline = new ArrayList<String>();
    cmdline.add("java");
    cmdline.add("-cp");
    cmdline.add("/usr/share/java/javaforce.jar:/usr/share/java/jna.jar");
    cmdline.add("javaforce.jna.LnxPty");
    cmdline.add(slaveName);
    cmdline.add(cmd);
    cmdline.add("" + (args.length-1));  //# args
    for(int a=0;a<args.length;a++) {
      if (args[a] == null) break;
      cmdline.add(args[a]);
    }
    for(int a=0;a<env.length;a++) {
      if (env[a] == null) break;
      cmdline.add(env[a]);
    }
    String cl[] = cmdline.toArray(new String[0]);
    try {
      ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder(cl);
      pb.directory(new File("/home/" + System.getenv("USER")));
      p = pb.start();
    } catch (Exception e) {
      JFLog.log(e);
      return false;
    }

    writeBuf = Native.malloc(1024);
    readBuf = Native.malloc(1024);
    new Thread() {
      public void run() {
        try {p.waitFor();} catch (Exception e) {}
        close();
      }
    }.start();
    return true;
  }

这是在子进程中运行的 main() 函数:

  /** This becomes the child process. */
  public static void main(String args[]) {
    if (args == null || args.length < 3) {
      System.out.println("Usage : LnxPty slaveName, cmd, #args, [args...], [env...]");
      return;
    }
    init();

    String slaveName = args[0];
    String cmd = args[1];
    int noArgs = JF.atoi(args[2]);
    int p = 3;
    ArrayList<String> process_args = new ArrayList<String>();
    ArrayList<String> process_env = new ArrayList<String>();
    for(int a=0;a<noArgs;a++) {
      process_args.add(args[p++]);
    }
    while (p < args.length) {
      process_env.add(args[p++]);
    }

    termios attrs = new termios();

    try {
      int slave = c.open(slaveName, O_RDWR);  //should open this in child process
      if (slave == -1) {
        System.out.println("LnxPty:unable to open slave pty");
        System.exit(0);
      }
      if (c.setsid() == -1) {
        System.out.println("LnxPty:unable to setsid");
        System.exit(0);
      }
      c.tcgetattr(slave, attrs);
      // Assume input is UTF-8; this allows character-erase to be correctly performed in cooked mode.
      attrs.c_iflag |= IUTF8;
      // Humans don't need XON/XOFF flow control of output, and it only serves to confuse those who accidentally hit ^S or ^Q, so turn it off.
      attrs.c_iflag &= ~IXON;
      // ???
      attrs.c_cc[VERASE] = 127;
      c.tcsetattr(slave, TCSANOW, attrs);
      c.dup2(slave, STDIN_FILENO);
      c.dup2(slave, STDOUT_FILENO);
      c.dup2(slave, STDERR_FILENO);
      c.signal(SIGINT, SIG_DFL);
      c.signal(SIGQUIT, SIG_DFL);
      c.signal(SIGCHLD, SIG_DFL);
      c.execvpe(cmd, process_args.toArray(new String[0]), process_env.toArray(new String[0]));
      System.exit(0);  //should not happen
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      System.exit(0);
    }
  }