RFC-0074：公開程序開始時間

摘要

我們會重構 ZX_INFO_PROCESS，以便公開程序的開始時間，並清理描述其執行時間的標記。當 ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED 標記出現時，我們會說程序具有有效的開始時間，並將其定義為呼叫 zx_process_start() 時的單調時間 (如果有效的話)。

提振精神

這個問題最初是在 crbug.com/726484 和 https://fxbug.dev/42105649 中提出，Chromium 要求提供這項功能，以便為追蹤事件提供基本時間，並擴充已支援 Linux、macOS 和 Windows 的平台無關介面。此外，https://fxbug.dev/42119376 已提出申請，以便利用這項功能，在當機報告中加入正常運作時間。

設計

在 ProcessDispatcher 的小型簡單擴充功能中，我們會在 ProcessDispatcher::AddInitializedThread() 中為初始執行緒記錄時間，然後在 ProcessDispatcher::GetInfo() 中傳遞該時間；前者是 zx_process_start() 的主要「啟動」例行程序，而後者是 zx_get_object_info() 的例行程序，用於處理具有 ZX_INFO_PROCESS 的程序句柄。

就 zx_object_get_info() 填入的結構體而言，目前我們有：

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;

我們會將其改良為：

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;

並引入下列標記值：

// 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)

布林值至旗標的重構並非必要，但這麼做可讓 zx_info_process_t 符合目前的系統呼叫結構體政策，節省填充的位元組，且不會增加執行此提案所需的工作量 (也能讓下一位工程師免於相當麻煩的情況)。

實作

1. 將舊結構體重新命名為 zx_info_process_v1_t，並建立別名以便以舊名稱 (zx_info_process_t -> zx_info_process_v1_t) 參照該結構體。將主題 ZX_INFO_PROCESS 重新命名為 ZX_INFO_PROCESS_V1，並建立別名以便以舊名稱 (ZX_INFO_PROCESS -> ZX_INFO_PROCESS_V1) 參照該主題。

2. 新增結構體 (zx_info_process_v2_t) 和主題 (ZX_INFO_PROCESS_V2)。變更核心，以便追蹤程序開始時間，並辨識新主題和結構體。

3. 更新所有程式碼 (樹狀結構內和樹狀結構外)，以便使用 ZX_INFO_PROCESS_V2。

4. 變更 ZX_INFO_PROCESS 和 zx_info_process_t 別名，以便參照 v2 主題和結構體。

5. 等待先前變更全面推出。

6. 更新所有程式碼 (樹狀結構內和樹狀結構外)，再次使用 ZX_INFO_PROCESS。

7. 移除 v1 主題和結構體，以及 v2 別名。

這些類型的 Rust 和 Go 版本也會以類似方式更新。

成效

新增的邏輯應會產生微不足道的執行階段成本，尤其是在個別程序的整個生命週期中，這項成本會攤銷。

安全性考量

如果程式已擁有程序的句柄，則可執行及擷取比該程序啟動時間更詳細的資訊。此外，在許多其他作業系統中，開始時間已公開揭露，但似乎沒有人擔心。

隱私權注意事項

請參閱上方的安全性考量。

測試

Zircon 的程序相關核心測試將擴充，以便宣告 zx_process_start() 前後擷取的時間樣本確實夾在已記錄的開始時間之間，以及尚未開始的程序已取消設定 ZX_INFO_PROCESS_FLAG_STARTED。

說明文件

ZX_INFO_PROCESS 說明文件也將隨之更新。

缺點、替代方案和未知事項

我們也考慮將「開始」時間公開為更一般性的任務層級概念 (例如在 ZX_INFO_TASK_RUNTIME 下公開)。對於執行緒，情況則是相同的：執行緒的開始時間是呼叫 zx_thread_start() 的時間點。對於工作而言，最自然的說法是，當第一個子項開始時，工作就會「開始」。不過，由於工作可以巢狀，這會引入檢查工作子樹狀結構，而這比處理其他兩種工作類型的邏輯更為複雜。最終我們決定不採用擴充功能，因為這無法滿足目前的需求，而且我們可以避免需要檢查工作群組階層。

既有技術與參考資料

Linux：/proc/[pid]/stat 會公開 starttime。FreeBSD：/proc/[pid]/status 會在以空格分隔的統計資料清單中公開開始時間。 macOS：proc_pidinfo() 系統呼叫似乎會公開這項資訊。