您如何正确清理和重新使用 SysV 共享内存段？

Question

我一直在为使用 Linux SysV SHM 接口的 API 编写一些粗糙的测试代码。即 ftok()、shmget()、shmctl()、shmat()

不幸的是，我不能随意更改此界面（例如使用 shm_open() 代替 或从 orbit).

我通过集成测试发现了一个错误，该错误使用共享内存生成了两个不相关的进程，因为它没有使用 shmdt() 清理共享内存段。我进一步发现惯例是使用：

shmctl(segmentId, IPC_RMID, 0);

告诉系统一旦所有进程分离就可以删除该段。将此添加到集成测试中修复了共享内存未清理的错误。

使用 ipcs -m 查看段，您可以看到它们现在被标记为“dest”。

我还创建了较低级别的 'unit' 测试，这些测试通过分叉子进程来创建共享内存来工作。尝试对测试代码应用相同的更正我有一些奇怪的观察结果：

如果我做正确的事并添加对 shmctl(segmentId, IPC_RMID) 的调用，测试将停止工作。
如果我删除此类调用，测试将再次开始工作。（现在我的解决方案就是不在单元测试代码中使用 IPC_RMID）
我不确定这是否是问题所在，但是，由于 ftok() 容易发生冲突，在上一个测试删除它后，相同的 ID 用于某些测试，因此进一步调查。不过，并非每次失败都是如此。
如果我从 O_CREAT 更改为 O_CREAT|O_EXCL 打开重新使用相同的令牌将失败并出现 EEXIST。（建议 'dest' 段在某种意义上仍然存在并且可以重复使用）
我还注意到，从运行许多测试中，我有相当数量的 shm 段被列为“dest”，但 nattach=2 意味着两个进程未能调用 shmdt()。如果我列出了据称创建它并最后使用 ipcs -mp 使用它的 pid，它们不是创建或使用它的进程。相反，它们属于 firefox 之类的东西，这有点令人困惑！我不明白这一点。大概它们会在重新启动时消失，但它们似乎与此问题没有直接关系。我认为在我修复丢失的 shmdt() 和 shmctl(IPC_RMID) 问题之前，这些已经杀死了早期的集成测试。
~~ipcs -m 列出的许多段都有一个 0x00000000 的键，这看起来很可疑。~~ 这些是私有段并不可疑。

问 (sysV) SHM 在父进程和子进程上下文中的工作方式是否有什么特别之处，这意味着 IPC_RMID 行为不同或者不需要？

问在子进程中使用 IPC_RMID 一段时间后 'removed' 之后，是否有编程方式可以安全地重新使用段 ID？

问有没有办法在不重启的情况下强制删除（取消附加/删除）“ipcs -m”中标记为 dest 的段？（在 OS 级别）

问“ipcs -pm”显示的是实际的 pid 还是其他？有没有另一种方法可以找出系统认为真正仍然附加的东西？（我相信什么都不是，因为我对所有使用 SHM 接口的东西都使用了 kill -9）

问有没有办法像调用 shmdt() 一样强制分离进程？

Answer 1

我被误导认为只要指定为所有者的进程附加到共享内存就调用 shmctl(segmentId, IPC_RMID) 是正确的形式。

事实上 IPC_RMID 在所有进程都已连接之前不应调用。

部分答案在这里：

似乎 IPC_RMID 将该段设置为私有，因此没有新进程可以附加到它。

保证唯一段的一种方法是故意使用 IPC_PRIVATE 开头：

id = shmget(IPC_PRIVATE, IPC_CREAT | mode);

这也避免了使用 ftok() 的需要和与另一段发生冲突的风险。不幸的是，我不能在这里使用它，因为接口是基于用 ftok() 识别段的。至少我理解这里的问题。

更聪明的人可能能够在重新使用之前用更好的清理方法来凑钱。

同时考虑这个问题和答案：

How do you correctly cleanup and re-use SysV shared memory segments?