`posix_spawn`性能

Question

我正在编写一个小程序，它是一个服务器，它生成它的客户端程序(本地，而不是通过网络)，并在它们之间做有趣的事情。虽然我使用的主要操作系统是Linux，但我希望它能在包括OSes在内的其他OSes上运行。有fork和exec来完成这项工作，但是当我通过cygwin将程序移植到Windows时，我不希望在cygwin中实现的糟糕的fork启动，它实际上调用CreateProcess并使用具有共享内存互斥体的setjmp/longjmp将当前进程的内存区域复制到新进程，所有这些都是为了被另一个程序(exec)所取代。在阅读cygwin的FAQ页面时，我发现了spawn.h及其posix_spawn，它在windows中基本上看起来像CreatePorcess(Ex)。这似乎是一个新的特征(.我指的不是最初的UNIX系统功能之一)，所以我有一些问题要问。

1. 它实施得好，广泛吗？(我在互联网上看到一些帖子没有在他/她的系统下定义。)
2. 在Linux中使用posix_spawn而不是fork/exec，我能期待性能的改善或恶化吗？
3. 为什么posix_spawn不像fork/exec那样为人们所知，也更少被使用，尽管它自1999年以来一直是标准的？

Answer 1

posix_spawn没有得到广泛的实现，但无论如何，您应该在可能的情况下使用它。

• 如果一个平台缺乏它，那么就可以很容易地使用一个插入式替换，只做分叉和执行。
• 如果有一个“本地”/optimal实现可用(或者作为系统的一部分，或者是特定于平台的插入)，那么对于fork昂贵的系统来说，它将产生很大的不同，对于根本无法执行fork的系统(MMU-没有fork，等等)则会有更大的不同。
• 即使在fork是本机和“快速”的系统上，如果父服务器有大量虚拟映射，它仍然会相当慢，而且即使对于一个小父级的posix_spawn，它也比最优的posix_spawn慢一些。有关一些发现，请参阅Twitter的以下内容：https://twitter.com/RichFelker/status/602313644026761216

至于为什么它没有得到更广泛的使用/实现，它可能是一个不为人所知的混合体，也可能是一个相当粗糙、不受欢迎的面向对象的API设计。

Answer 2

1. 它实施得好，广泛吗？(我在互联网上看到一些帖子没有在他/她的系统下定义。)

高级实时XSI选项组是可选的，因此您可以遵守POSIX，而不是实现它。但是对于GNU/Linux，你可以指望现在它是可用的。

1. 在Linux中，我可以期望使用posix_spawn而不是fork/exec来改善或降低性能吗？

可能是的，对于大进程来说，相当一段时间可能会花在复制页面表上，而只能在exec时被丢弃。posix_spawn的实现，如musl或glibc的实现，在可能的情况下使用vfork(2) (或直接clone(2) )来避免这种情况。对于像cygwin这样的系统，fork是模拟，成本相当高，posix_spawn大大减少了开销。

1. 为什么尽管自1999年以来posix_spawn已成为标准，但它的知名度和使用量却不如fork/exec？

我猜是惯性。

Answer 3

根据Linux手册页，它出现在2000年发布的glibc版本2.2中，该实现符合POSIX.1-2001和POSIX.1-2008。我希望它至少在任何至少使用这个glibc版本的平台上都能得到支持，因为它的行为至少可以在这些平台上用fork + exec来模拟。

在Linux上，如果使用的是fork/exec而不是fork，您可能期望在性能上有所提高。

当以下任一项为真时，则使用vfork(2)而不是fork(2)创建子进程：

• 由attrp指向的属性对象的派生标志元素包含特定于GNU的标志POSIX_SPAWN_USEVFORK；或
• file_actions为NULL，由attrp指向的属性对象的派生标志元素不包含POSIX_SPAWN_SETSIGMASK、POSIX_SPAWN_SETSIGDEF、POSIX_SPAWN_SETSCHEDPARAM、POSIX_SPAWN_SETSCHEDULER、POSIX_SPAWN_SETPGROUP或POSIX_SPAWN_RESETIDS。

换句话说，如果调用方请求，或者在exec(3)请求文件之前，子程序中没有预期的清理，则使用v叉(2)。