如何处理 fork-exec 上的共享内存和共享信号量？答案

【问题标题】：How to deal with shared memory and shared semaphores on a fork-exec?如何处理 fork-exec 上的共享内存和共享信号量？
【发布时间】：2012-11-06 19:28:40
【问题描述】：

我想将新功能添加到已扩展的应用程序中，以使用 fork (2) 和 exec (3)（当前为 execl）开始执行另一个应用程序。

不幸的是，该应用程序使用共享内存、共享信号量并且有大量打开的文件描述符，这些在调用 fork 时都是重复的。我知道在子进程中调用 execl 之前我应该关闭所有文件描述符、共享资源等，但其中一部分由第三方库处理，我无法访问它们。

最重要的是，所有应用程序都是线程化的（使用 posix 线程），但这应该没问题，只要子进程中的 fork 和 exec 之间没有异步系统调用（根据 http://www.linuxprogrammingblog.com/threads-and-fork-think-twice-before-using-them）。

我现在面临的问题是 execl 调用似乎以某种方式破坏了共享资源，导致使用它们的线程出现死锁。这似乎只在调用 execl 时发生，因为在使用 _exit (2) 的 fork 后立即退出子进程不会产生这种行为。

在使用 fork 和 exec 生成新进程时，处理共享内存和共享信号量的正确方法是什么？

【问题讨论】：

标签： c multithreading exec fork shared

【解决方案1】：

您的死锁很可能是由于未关闭子文件描述符造成的。在尝试其他任何事情之前先试试这个：

遍历子/proc/[pid]/fd 中的所有文件描述符并在调用exec 之前关闭它们。

如果这不起作用，那么您必须将所有内存（除了您的堆栈帧）标记为MADV_DONTFORK 和madvise。通过将映射范围与本地线程堆栈上的任何指针进行比较，您可以从 /proc/[pid]/maps 和本地堆栈帧中获取所有当前映射的列表。

【讨论】：

感谢您的提示，我现在使用以下代码关闭子进程中的所有文件描述符：
感谢您的提示，我现在使用以下代码关闭子进程中的所有文件描述符：
DIR* hdir = opendir("/proc/self/fd/"); struct dirent* 条目；诠释 fd; if (hdir != NULL) { while ((entry = readdir(hdir)) != NULL) { fd = strtol(entry->d_name, NULL, 10);如果 (fd > 2) 关闭(fd); } 关闭（hdir）； }

【解决方案2】：

这里可能存在多个问题，包括您的 fork() 和 exec() 代码中的错误，甚至是您的程序使用共享内存和信号量的方式中的错误。

处理此问题的一种可能方法是使用system() 函数。

这将在 shell 环境中运行命令并阻塞直到程序退出。您可以生成一个新线程，然后调用 system.让内置函数处理正确的 fork() 和 exec()。

如果您仍然有问题，那么我会说您的共享内存/信号量与 fork 和 exec 不兼容。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里又是我现在用来关闭所有文件描述符的代码（在评论中看起来不太好）。

    DIR* hdir = opendir("/proc/self/fd/");
    struct dirent* entry;
    int fd;

    if (hdir != NULL) {
        while ((entry = readdir(hdir)) != NULL) {
            fd = strtol(entry->d_name, NULL, 10);

            if (fd > 2)
                close(fd);
        }

        closedir(hdir);
    }

这让我关闭了十几个文件描述符。

【讨论】：