Linux C：在从共享内存读取时将主进程与多个其他进程同步

Question

我有一个主进程分配共享内存，然后创建多个进程（每个运行同一个程序）。这些进程每 2 秒将状态更新写入共享内存的特定区域（这意味着每个进程都有自己的内存区域，因此写入访问之间不需要同步）。

然后主进程遍历共享内存，将单个状态更新组合成一个完整的状态更新（也是每两秒一次）。

我有两个 30 个进程运行有时我得到的完整值与两秒的时间范围不匹配（可能是因为某些进程无法每 2 秒精确地写出它们的数据).

因此，我只想将完整的状态更新写入控制台，以防每个进程都更新了它的值。

如何实现？

Answer 1

在许多可能的方法中，一种方法是使用原子操作来创建全局（读取）锁和 "write" 信号量/计数器。

例如，在共享内存的开头，您可以使用以下结构：

/* supports up to 255 parallel processes. Use uint16_t for more. */
struct { _Atomic uint8_t writing_counter; _Atomic uint8_t lock; } sync_ = {0};

每个更新看起来像这样（伪代码）：

_Atomic uint16_t lock = atomic_xchange(&sync_.lock, 1);
if(lock){
   goto reschedule;       /* reschedule the update attempt */
}
atomic_fetch_add(&sync_.writing_counter, 1); /* increase writing counter */
atomic_xor_fetch(&sync_.lock, 1); /* release lock */
/* update */
/* ... */
atomic_fetch_sub(&sync_.writing_counter, 1); /* decrease writing counter */

master 进程需要设法锁定全局锁并确保没有其他进程写入数据。

_Atomic uint16_t lock = atomic_xchange(&sync_.lock, 1);
if(lock){
   goto reschedule;                  /* reschedule the update attempt */
}
if(atomic_load(&sync_.writing_counter)){
   atomic_xor_fetch(&sync_.lock, 1); /* unlock before rescheduling */
   goto reschedule;                  /* reschedule the update attempt */
}
/* collect data (be quick, because this is a critical section) */
/* ... */
atomic_xor_fetch(&sync_.lock, 1); /* release lock */

话又说回来，还有很多其他方法可以做到这一点。这真的取决于你真正需要什么。

Linux C：在从共享内存读取时将主进程与多个其他进程同步

Linux C: Synchronize main process with multiple other processes on read from shared memory

c

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