在 python 线程中执行 os.system() 会发生什么？答案

【问题标题】：What happens when os.system() is executed in python thread?在 python 线程中执行 os.system() 会发生什么？
【发布时间】：2019-11-05 20:10:54
【问题描述】：

我是 python 线程的新手。我试图了解从 python 线程调用 os.system() 时会发生什么。我知道线程确实共享文件描述符、堆、代码和全局变量。我还读到 os.system(cmd) 创建了一个新的子外壳，并在那里执行提供的 cmd。

我的问题是，当 python 线程调用 os.system(cmd) 并且 cmd 执行“./test.exe input_file.dat”时，./test.exe 的进程是否共享任何内容（即输入文件、地址空间，堆等）与python线程？换句话说， os.system(cmd) 是否创建了一个与调用者进程或线程无关的新进程？

下面，我提供了我写的python代码。

#!/usr/bin/python

import threading
import os

semaphore = threading.Semaphore(3)

def run_command(cmd):
    with semaphore:
        os.system(cmd)

for i in range(3):
    threading.Thread(target=run_command, args=("./test.exe input_file.dat", )).start()

【问题讨论】：

标签： python linux multithreading system-calls

【解决方案1】：

在python线程中执行os.system()会发生什么？

创建了一个线程。这个线程——和所有线程一样——与创建它的线程共享它的地址空间。
该线程调用fork() 来创建一个几乎与其自身完全相同的新子进程。子进程中只存在调用fork() 的线程；不复制其他线程。子进程与父进程有一个单独的地址空间，但内存映射到所有相同的地址。

（这个子进程只存在很短的时间——除非你在调试器中采取特定步骤来暂停这里的进程，否则你不会在这种状态下看到它。Using threads in conjunction with fork() is generally inadvisable，但在这种情况下，它主要是好的。）
新的子进程调用execve() 以将其自身完全替换为运行test.exe 的新进程。子进程的地址空间被销毁，并为新进程的镜像创建一个新的。
同时，调用fork() 的线程现在调用waitpid()（或可能wait()）来暂停其执行，直到新进程完成。一旦发生这种情况，os.system() 就会返回。

【讨论】：

非常感谢duskwuff 的详细解释。 “子进程与父进程有一个单独的地址空间，但内存映射在所有相同的地址”这行真的让我兴奋。我将对此进行深入研究。

【解决方案2】：

我找到了答案。当我们从 Python 线程 T1 执行 os.system(cmd) 时，新的子 shell 被创建为 T1 的子进程。因此，test.exe 共享 T1 的地址空间（基本上是 T1 的父 Python 代码的地址空间）。在 Linux 上使用 pmap，我的答案可以得到验证。

Here I provide the pmap output for the parent process

Here I provide the pmap output for the subprocess (test.exe)

【讨论】：

子进程不与其父进程共享地址空间。这正是线程与进程的区别！
您好，duskwuff，由于我是 python 线程的新手，需要您的帮助以了解我的答案有什么问题。当我执行上面提供的 python 代码并使用 Linux 的 pmap 命令时，它显示父进程（Python 代码）和 ./test.exe 的子进程映射在同一个地址空间上。那么，你能告诉我我是否在 pmap 命令输出中犯了任何错误吗？
两个进程的内存映射到同一个地址这一事实并不意味着它们“共享地址空间”。尝试比较另一个不相关的过程；您可能会发现 everything 默认使用这些地址。