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NOME
vfork - crea un processo figlio e blocca il processo genitore
LIBRERIA
Libreria C standard (libc, -lc)
SINTASSI
#include <unistd.h> pid_t vfork(void); Macro per test di funzionalità per glibc (vedere feature_test_macros(7)): vfork(): Since glibc 2.12: (_XOPEN_SOURCE >= 500) && ! (_POSIX_C_SOURCE >= 200809L) || /* Since glibc 2.19: */ _DEFAULT_SOURCE || /* glibc <= 2.19: */ _BSD_SOURCE Before glibc 2.12: _BSD_SOURCE || _XOPEN_SOURCE >= 500
DESCRIZIONE
Descrizione standard
(Da POSIX.1) La funzione vfork() ha lo stesso effetto di fork(2), con l'eccezione che il comportamento è
indefinito se il processo creato da vfork() modifica un dato qualsiasi che non sia una variabile di tipo
pid_t usata per archiviare il valore restituito da vfork(), o torna dalla funzione nella quale vfork() è
stato chiamato, o chiama qualunque altra funzione prima di chiamare con successo _exit(2) o una delle
funzioni della famiglia di exec(3).
Descrizione Linux
vfork(), proprio come fork(2), crea un processo figlio del processo chiamante. Per dettagli sui valori
restituiti e sugli errori, vedere fork(2).
vfork() è un caso speciale di clone(2). Si usa per creare nuovi processi senza copiare le tabelle di
paginazione del processo genitore. Può essere utile in applicazioni con necessità di prestazioni elevate
nelle quali verrà creato un figlio che emette immediatamente un execve(2).
vfork() è diverso da fork(2) nel senso che il processo chiamante rimane sospeso finché il figlio non
termina (sia normalmente, chiamando _exit(2), che in modo anormale, dopo aver inviato un segnale fatal),
o finchè non esegue una chiamata a execve(2). Fino a quel momento, il figlio condivide la memoria con il
genitore, incluso lo stack. Il figlio non deve tornare dalla funzione in esecuzione o chiamare exit(3)
(che avrebbe l'effetto di attivare i gestori di exit stabiliti dal processo genitore e di svuotare i
buffer stdio(3) del genitore), ma può chiamare _exit(2).
Come in fork(2), il processo figlio creato da vfork() eredita copie di vari attributi del processo
chiamante (p.es., descrittori di file, predisposizioni di segnale e la directory di lavoro corrente); la
chiamata vfork() differisce solo per la gestione dello spazio di indirizzi virtuale, come sopra
descritto.
I segnali inviati al genitore gli arrivano dopo che il figlio ha liberato la memoria del genitore (cioè
dopo che il figlio termina o chiama execve(2)).
Descrizione storica
Sotto Linux, fork(2) è implementato usando pagine copy-on-write, così che la sola penalizzazione in cui
incorre fork(2) è il tempo e la memoria richiesti per duplicare le tabelle di paginazione del genitore, e
per creare un'unica struttura di task per il figlio. Tuttavia, anticamente fork(2) richiedeva
l'effettuazione di una copia completa dello spazio dati del chiamante, spesso senza reale necessità, di
solito immediatamente dopo l'esecuzione di exec(3). Quindi, per una maggiore efficienza, BSD ha
introdotto la chiamata di sistema vfork(), che non copiava completamente lo spazio di indirizzamento del
processo genitore, ma utilizzava la memoria del genitore e le sue strutture di controllo fino a una
chiamata a execve(2) o un exit. Il processo genitore era sospeso mentre il figlio utilizzava le sue
risorse. L'uso di vfork() non era semplice: per esempio, per non modificare i dati nel processo genitore
occorreva sapere quali variabili erano conservate in un registro.
VERSIONI
I requisiti indicati per vfork() dagli standard sono più deboli di quelli indicati per fork(2), così un'implementazione dove i due sono sinonimi è conforme. In particolare, il programmatore non può contare sul fatto che il genitore rimanga bloccato fino a che il figlio termini o chiami execve(2), e non può contare su alcuno specifico comportamento relativo alla memoria condivisa. Some consider the semantics of vfork() to be an architectural blemish, and the 4.2BSD man page stated: “This system call will be eliminated when proper system sharing mechanisms are implemented. Users should not depend on the memory sharing semantics of vfork as it will, in that case, be made synonymous to fork.” However, even though modern memory management hardware has decreased the performance difference between fork(2) and vfork(), there are various reasons why Linux and other systems have retained vfork(): • Alcune applicazioni in cui le prestazioni sono essenziali richiedono il piccolo vantaggio in termini di prestazioni garantito da vfork(). • vfork() can be implemented on systems that lack a memory-management unit (MMU), but fork(2) can't be implemented on such systems. (POSIX.1-2008 removed vfork() from the standard; the POSIX rationale for the posix_spawn(3) function notes that that function, which provides functionality equivalent to fork(2)+ exec(3), is designed to be implementable on systems that lack an MMU.) • Su sistemi con memoria limitata, vfork() evita la necessità di impegnare memoria temporaneamente (si veda la descrizione di /proc/sys/vm/overcommit_memory in proc(5)) per l'esecuzione di un nuovo progamma. (Questo può essere particolarmente vantaggioso nel caso di un grosso processo genitore che voglia eseguire un piccolo programma di supporto in un processo figlio.) Per contrasto, usare fork(2) in questo scenario richiede l'impegno di una quantità di memoria pari alla dimensione del processo genitore (se è attivo lo strict overcommitting) oppure una sovrallocazione di memoria col rischio che un processo venga terminato dal processo killer out-of-memory (OOM). Note Linux I gestori di fork definiti usando pthread_atfork(3) non sono chiamati quando un programma multithread che impiega le chiamate alla libreria di threading NPTL chiama vfork(). I gestori di fork sono invece chiamati da un programma che usi la libreria di threading LinuxThreads. (Vedere pthreads(7) per una descrizione delle librerie di threading di Linux). Una chiamata a vfork() è equivalente a una chiamata a clone(2) con flag definite come: CLONE_VM | CLONE_VFORK | SIGCHLD
CONFORME A
None.
STORIA
4.3BSD; POSIX.1-2001 (ma segnato come OBSOLETO). POSIX.1-2008 rimuove le specifiche per vfork().
The vfork() system call appeared in 3.0BSD. In 4.4BSD it was made synonymous to fork(2) but NetBSD
introduced it again; see ⟨http://www.netbsd.org/Documentation/kernel/vfork.html⟩. In Linux, it has been
equivalent to fork(2) until Linux 2.2.0-pre6 or so. Since Linux 2.2.0-pre9 (on i386, somewhat later on
other architectures) it is an independent system call. Support was added in glibc 2.0.112.
CAVEATS
Il processo figlio dovrebbe far attenzione di non modificare la memoria in maniera non permessa, poiché
tali modifiche saranno utilizzabili dal processo genitore una volta che il processo figlio termina o
esegue un altro programma. A tal riguardo, i gestori di segnale possono essere particolarmente
problematici: se un gestore di segnale che è invocato nel processo figlio di vfork() modifica la memoria,
questi cambiamenti possono determinare uno stato del processo contradditorio, visto dalla prospettiva del
processo genitore (p.es., le modifiche di memoria sarebbero visibili nel processo genitore, ma i
cambiamenti allo stato dei descrittori di file aperti non sarebbero visibili).
Quando vfork() viene chiamato in un processo multithread, viene sospeso solo il thread (processo)
chiamante fino a quando il processo figlio non termina o esegue un nuovo programma. Questo significa che
il processo figlio sta condividendo uno spazio di indirizzamento con altro codice in esecuzione. Questo
può essere pericoloso se un altro thread nel processo genitore cambia le credenziali di accesso alle
risorse (usando setuid(2) o simili), poiché a quel punto ci sono due processi con differenti livelli di
privilegio in esecuzione in un unico spazio di indirizzamento. Come esempio dei rischi, si supponga che
un programma multithread in esecuzione come root crei un processo figlio usando vfork(). Dopo il vfork(),
un thread nel processo genitore cambia l'autorizzazione del processo a quella di un utente senza
privilegi per eseguire del codice non sicuro (p.es., eseguendo un plug-in aperto con dlopen(3)). In
questo caso, sono possibili attacchi in cui il processo genitore usa mmap(2) per mappare del codice che
sarà quindi eseguito dal processo figlio in modalità privilegiata.
BUG
I dettagli sulla gestione del segnale sono oscuri e diversi da sistema a sistema. La pagina di manuale di
BSD afferma: "Per evitare una possibile situazione di stallo, ai processi che sono figli non vengono mai
inviati, nel mezzo di un vfork(), segnali SIGTTOU o SIGTTIN; invece, output o ioctls sono permessi e i
tentativi di input restituiscono come risultato un'indicazione di fine file."
VEDERE ANCHE
clone(2), execve(2), _exit(2), fork(2), unshare(2), wait(2)
TRADUZIONE
La traduzione italiana di questa pagina di manuale è stata creata da Giulio Daprelà <giulio@pluto.it>, Elisabetta Galli <lab@kkk.it>, Antonio Giovanni Colombo <azc100@gmail.com> e Marco Curreli <marcocurreli@tiscali.it> Questa traduzione è documentazione libera; leggere la GNU General Public License Versione 3 ⟨https://www.gnu.org/licenses/gpl-3.0.html⟩ o successiva per le condizioni di copyright. Non ci assumiamo alcuna responsabilità. Per segnalare errori nella traduzione di questa pagina di manuale inviare un messaggio a ⟨pluto- ildp@lists.pluto.it⟩.