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RFC-0074：公开进程开始时间

RFC-0074：公开进程开始时间
状态	已接受
领域	内核
说明	使进程开始时间可从用户空间查询。
Gerrit 更改	488412
作者	joshuaseaton@google.com
审核人	cpu@google.com maniscalco@google.com
提交日期（年-月-日）	2021-02-19
审核日期（年-月-日）	2021-03-11

修改此 RFC

修改 RFC 元数据

摘要

我们重构了 ZX_INFO_PROCESS，以显示进程的开始时间以及清理描述其运行时的标志我们称进程具有出现 ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED 标志的时间，并将其定义为调用 zx_process_start() 的单调时间（如果有效）。

设计初衷

最初提交于 crbug.com/726484，然后是 https://fxbug.dev/42105649，Chromium 请求该功能，以便为跟踪事件提供基准时间，从而延长与平台无关的接口，已支持 Linux、macOS 和 Windows。此外，有人提交了 https://fxbug.dev/42119376，以便利用这一相同功能：在崩溃报告中纳入拨测

设计

在 ProcessDispatcher 的一个简单而又简单的扩展中，初始线程的 ProcessDispatcher::AddInitializedThread() 时间然后在 ProcessDispatcher::GetInfo() 中传递；第一种方法是主要“开场白”zx_process_start()的例程，而后者则是 zx_get_object_info()，表示进程句柄的 ZX_INFO_PROCESS。

对于由 zx_object_get_info() 填充的结构体，目前我们的代码如下：

typedef struct zx_info_process {
    // The process's return code; only valid if |exited| is true.
    // If the process was killed, it will be one of the ZX_TASK_RETCODE values.
    int64_t return_code;
    // True if the process has ever left the initial creation state,
    // even if it has exited as well.
    bool started;
    // If true, the process has exited and |return_code| is valid.
    bool exited;
    // True if a debugger is attached to the process.
    bool debugger_attached;
    uint8_t padding1[5];
} zx_info_process_t;

我们将其改进为：

typedef struct zx_info_process {
    // The process's return code; only valid if the
    // |ZX_PROCESS_INFO_FLAG_EXITED| flag is set. If the process was killed, it
    // will be one of the |ZX_TASK_RETCODE| values.
    int64_t return_code;
    // The monotonic time at which zx_process_start() was called, only valid
    // if the |ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED| flag is set.
    zx_time_t start_time;
    // Bitwise OR of ZX_INFO_PROCESS_FLAG_* values.
    uint32_t flags;
    uint8_t padding1[4];
} zx_info_process_t;

将为其引入以下标志值：

// Whether the process has started. zx_process_info_t::start_time is only
// valid if this flag is set.
#define ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED (1u << 0)

// Whether the process has exited.
#define ZX_INFO_PROCESS_FLAG_EXITED (1u << 1)

// Whether a debugger is attached to the process.
#define ZX_INFO_PROCESS_FLAG_DEBUGGER_ATTACHED (1u << 2)

布尔值到标志重构不是绝对必要的，但会导致 zx_info_process_t（符合当前系统调用结构体政策），保存一个字节而且不会增加执行此方法所需的工作量提案（这样也能避免下一位工程师的麻烦）。

实现

将旧结构体重命名为 zx_info_process_v1_t，并创建一个要引用的别名改为旧名称 (zx_info_process_t -> zx_info_process_v1_t)。重命名将主题“ZX_INFO_PROCESS”设置为 ZX_INFO_PROCESS_V1，并为旧名称 (ZX_INFO_PROCESS -> ZX_INFO_PROCESS_V1)。
添加新结构体 (zx_info_process_v2_t) 和主题（ZX_INFO_PROCESS_V2）。更改内核以跟踪进程启动时间和识别新的主题和结构。
更新所有代码（树内和树外）以使用 ZX_INFO_PROCESS_V2。
将 ZX_INFO_PROCESS 和 zx_info_process_t 别名更改为引用 v2 主题和结构。
请等待先前的更改完全发布。
更新所有代码（树内和树外）以再次使用 ZX_INFO_PROCESS。
移除 v1 主题和结构体以及 v2 别名。

这些类型的 Rust 和 Go 版本将进行类似更新。

性能

添加的逻辑会产生可以忽略不计的运行时成本，特别是在单个进程的生命周期内摊销。

安全注意事项

如果程序已经拥有进程的句柄，它就可以做和收集更多该进程的开始时间。此外，开始时间已设为出现在一些其他操作系统中，而这似乎并没有什么顾虑。

隐私注意事项

请参阅上文中的安全注意事项。

测试

Zircon 的与流程相关的核心测试将扩展，以声明在 zx_process_start() 之前和之后获取的时间样本的确会以及尚未开始的进程 ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED未设置。

文档

ZX_INFO_PROCESS 文档将进行相应更新。

缺点、替代方案和未知问题

此外，我们还考虑了公开“start”比较笼统地介绍概念（例如在 ZX_INFO_TASK_RUNTIME 下提供）。对于线程，以缩进方式扩展：线程的开始时间是调用 zx_thread_start()。对工作而言，最自然的表述是 “启动”当其第一个子级启动时。由于作业可以嵌套不过，这会引入遍历任务子树，这比处理另外两种任务类型要复杂。归根结底，拒绝了这些扩展程序，因为它们无法满足当前的需求，这样我们就可以回避对任务层次结构遍历的需求。

先验技术和参考资料

Linux：/proc/[pid]/stat 公开了 starttime。 FreeBSD：/proc/[pid]/status 在以空格分隔的统计信息列表中公开开始时间。 macOS：proc_pidinfo() 系统调用似乎公开了此问题。