Win32/C# - 자식 프로세스로 HANDLE 상속
기본적으로 C#의 File은 운영체제의 HANDLE을 상속 불가능 상태로 처리합니다. (개인적으로 윈도우 운영체제에서는 이런 기본값이 맞다고 생각합니다. 이런 것은 File Descriptor를 상속하던 *NIX 체제의 특징이기 때문입니다.) 예를 들어, 다음과 같이 코딩한 후,
namespace ConsoleApp1;
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (FileStream fs = new FileStream("test.txt", FileMode.OpenOrCreate))
using (StreamWriter sw = new StreamWriter(fs))
{
sw.WriteLine("Hello World");
sw.Flush();
IntPtr pHandle = fs.SafeFileHandle.DangerousGetHandle();
Console.WriteLine($"{pHandle} (0x{pHandle:x})"); // 출력 결과(상황에 따라 다름): 776 (0x308)
Console.WriteLine("Press any key to exit...");
Console.ReadLine();
}
}
}
실행했을 때 출력한 결과를 Process Explorer의 "Handles" 창에서 확인하면 "Inherit" 항목이 "Attributes"에 없습니다. 만약, 이 Handle을 상속 가능으로 하고 싶다면 Win32 API를 사용해,
using System.Runtime.InteropServices;
internal class Program
{
public const uint HANDLE_FLAG_INHERIT = 0x01;
[DllImport("kernel32.dll", SetLastError = true)]
static extern bool SetHandleInformation(IntPtr hObject, uint dwMask, uint dwFlags);
static void Main(string[] args)
{
// ...[생략]...
{
sw.WriteLine("Hello World");
IntPtr pHandle = fs.SafeFileHandle.DangerousGetHandle();
SetHandleInformation(pHandle, HANDLE_FLAG_INHERIT, HANDLE_FLAG_INHERIT);
// ...[생략]...
}
}
}
명시적으로 HANDLE_FLAG_INHERIT 속성을 설정하면, 이제 Process Explorer에서 "Inherit" 항목이 "Attributes"에 추가된 것을 확인할 수 있습니다.
HANDLE이 상속 가능한 유형으로 표시는 되었지만 그렇다고 해서 자식 프로세스를 생성했을 때 무조건 상속되는 것은 아닙니다. 이에 대한 조절은 CreateProcess Win32 API 함수에서,
CreateProcessA function (processthreadsapi.h)
; https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/processthreadsapi/nf-processthreadsapi-createprocessa
BOOL CreateProcessA(
[in, optional] LPCSTR lpApplicationName,
[in, out, optional] LPSTR lpCommandLine,
[in, optional] LPSECURITY_ATTRIBUTES lpProcessAttributes,
[in, optional] LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
[in] BOOL bInheritHandles,
[in] DWORD dwCreationFlags,
[in, optional] LPVOID lpEnvironment,
[in, optional] LPCSTR lpCurrentDirectory,
[in] LPSTARTUPINFOA lpStartupInfo,
[out] LPPROCESS_INFORMATION lpProcessInformation
);
bInheritHandles 인자에 True를 주면 상속하고, False를 주면 상속하지 않는 식입니다. C#의 경우 Process.Start에 핸들에 대한 상속을 지정할 수 있는 옵션이 없습니다. 그렇다면, 내부에서 CreateProcess를 호출할 때 bInheritHandles 값을 true로 줄까요? false로 줄까요?
소스코드를 보거나, 직접 해보면 됩니다. ^^ 간단하게 자식 프로세스로 실행할 코드를 다음과 같이 작성하고,
namespace ConsoleApp2;
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("[child] Hello, World!");
Console.ReadLine();
}
}
부모 측에서 실행해 주면,
ProcessStartInfo psi = new ProcessStartInfo();
psi.FileName = "ConsoleApp2.exe";
Process? child = Process.Start(psi);
child?.WaitForExit();
"Console.ReadLine();" 코드로 멈췄을 때 (상속으로 지정된) 핸들 값이 자식 프로세스에 그대로 나타나는 것을 확인할 수 있습니다. 즉, C#의 Process.Start는 bInheritHandles 값을 true로 설정하고 실행하는 것입니다.
그런데, 저렇게 상속한 Handle을 자식 프로세스에서 어떻게 사용하라는 걸까요?
Handle이 상속된 경우의 특징이라면, 자식 프로세스가 소유한 Handle 테이블의 동일한 위치에 Handle이 복사된다는 점입니다. 그래서 부모가 상속한 Handle 값을 알고 있다면 그 값 그대로 복원해서 사용하면 됩니다.
따라서, 간단하게는 명령행을 통해 핸들을 넘겨주고, (혹은 다른 IPC 방법을 통해 넘기면 됩니다.)
ProcessStartInfo psi = new ProcessStartInfo();
psi.FileName = "ConsoleApp2.exe";
psi.Arguments = pHandle.ToString();
Process? child = Process.Start(psi);
child?.WaitForExit();
자식 프로세스에서는 저 값을 복원해, (위의 경우 File 자원으로 복원)
using Microsoft.Win32.SafeHandles;
using System.Text;
namespace ConsoleApp2;
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
if (args.Length >= 1)
{
IntPtr pHandle = IntPtr.Parse(args[0]);
using (FileStream fs = new FileStream(new SafeFileHandle(pHandle, false), FileAccess.Write))
{
fs.Position = fs.Length;
fs.Write(Encoding.UTF8.GetBytes("[child] Hello, World!"));
fs.Flush();
}
}
}
}
부모가 열었던 파일을 자식도 동일하게 사용할 수 있습니다. 이 외에도, 기타 모든 커널 핸들로 연결되는 자원들은 모두 저런 식으로 상속 처리가 가능합니다.
[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]