waitpid 和同步问题

Question

我创建了一个模仿 std::thread 的简单 Process class。它应该只适用于 linux。

struct Process
{
    Process(/*...*/) { /* fork + join, initialize m_pid */ }
    ~Process() { assert(!joinable()); }

    bool joinable() const { return m_pid != 0; }

    void join()
    {
       assert (joinable());
       int status;
       waitpid(m_pid, &status, 0);
       m_pid = 0;
    }
private:
    std::atomic<pid_t> m_pid;
};

我有一个额外的要求：我需要能够从另一个线程停止进程。

例如：

Process p(/* ... */ );

Thread 1:
     p.join();

Thread 2:
     p.interrupt();

如何实现线程安全的Process:interrupt？我的第一个想法是这样的：

 void Process::interrupt()
 {
     if (m_pid)
        kill(m_pid, SIGTERM);
 }

不幸的是，我不确定这是否有效，因为如果在 join() 中的 waitpid 和 m_pid = 0 之间调用 interrupt 那么我将杀死一个不存在的进程，或者更糟的是一个完全不相关的进程恰好与旧进程具有相同的 pid。

在 join() 中交换 m_pid = 0 和 waitpid 语句会使中断变得毫无用处，因为您可以预期第一个线程将花费大部分时间等待子进程终止。

所以我需要的是 waitpid 等待子进程终止但保持子进程处于僵尸状态，以便同时不会产生具有相同 pid 的进程。

有这样的事情或者其他解决办法吗？

Answer 1

你是对的，一个控制线程中的阻塞 waitpid(m_pid, ...); m_pid = 0 和另一个控制线程中的 kill(m_pid, ...) 将竞争。由于您指出的原因，添加互斥锁无济于事 - 服务员必须等待和更新一些全局信息，但必须允许杀手（间接）中断等待。

（我将忽略关于模仿 std::thread 的部分，例如不支持中断。）

相反，您可以依赖继承的 pipe，并确保 child 进程继承管道的 write-end，留下 parent 和 read-end。 read-end 将在 child 终止时指示 EOF，但外部资源（僵尸进程条目）将保留，直到明确收割。此方法并非万无一失，因为 child 可能会分叉或执行或以其他方式关闭或意外传递其 write-end fd。

顺便说一句，您可以设计更复杂的解决方案。例如，您可以为 waitpid 和 kill 进程生成一个秘密线程，然后您的 interrupt 方法可以使用 real-time 中断该线程信号。您也可以接管整个 parent 进程的 SIGCHLD 处理。不过，这些都是重量级的 error-prone。

waitpid 和同步问题

Waitpid and synchronization issues

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