Linux futex 系统调用虚假唤醒并返回值 0？

Question

我遇到了 Linux futex 系统调用（FUTEX_WAIT 操作）的问题，有时似乎毫无原因地提前返回。文档指定了可能导致其提前返回的某些条件（没有 FUTEX_WAKE），但这些都涉及非零返回值：EAGAIN（如果 futex 地址处的值确实如此）不匹配，ETIMEDOUT 表示定时等待超时，EINTR 被（非重新启动）信号中断时等。但我看到返回值为 0。什么,除了 FUTEX_WAKE 或 set_tid_address 指针指向 futex 的线程终止之外，可能会导致 FUTEX_WAIT 返回并返回值为 0？

如果它有用的话，我等待的特定 futex 是线程 tid 地址（由 clone 系统调用使用 CLONE_CHILD_CLEARTID 设置），并且线程没有< /strong> 终止。我的（显然不正确的）假设：FUTEX_WAIT 操作返回 0 只会在线程终止时发生，导致程序逻辑中出现严重错误，此后我通过循环和重试来修复该错误，即使它返回 0，但现在我很好奇为什么会发生这种情况。

这是一个最小的测试用例：

#define _GNU_SOURCE
#include <sched.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <unistd.h>
#include <linux/futex.h>
#include <signal.h>

static char stack[32768];
static int tid;

static int foo(void *p)
{
        syscall(SYS_getpid);
        syscall(SYS_getpid);
        syscall(SYS_exit, 0);
}

int main()
{
        int pid = getpid();
        for (;;) {
                int x = clone(foo, stack+sizeof stack,
                        CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND
                        |CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM //|CLONE_SETTLS
                        |CLONE_PARENT_SETTID|CLONE_CHILD_CLEARTID
                        |CLONE_DETACHED,
                        0, &tid, 0, &tid);
                syscall(SYS_futex, &tid, FUTEX_WAIT, x, 0);
                /* Should fail... */
                syscall(SYS_tgkill, pid, tid, SIGKILL);
        }
}

让它运行一段时间，最终应该以 Killed (SIGKILL) 终止，这只有在线程仍然存在时才可能发生。 FUTEX_WAIT 返回。

在有人假设这只是内核在完成销毁线程之前唤醒 futex 之前（这实际上可能发生在我的最小测试用例中），请注意，在我的原始代码中，我实际上观察到在线程中运行的用户空间代码FUTEX_WAIT 返回后不久。

Answer 1

您是否可以处理父操作或子操作是否先完成之间的竞争条件？您可以通过在 foo() 的开头或在 clone() 之后立即放置小睡眠来研究这个理论，以确定事件的强制排序是否掩盖了问题。我不建议以这种方式修复任何问题，但进行调查可能会有所帮助。也许 futex 还没有准备好等待，直到子进程进一步完成初始化，但父进程的克隆有足够的空间返回给调用者？

具体来说，CLONE_VFORK 选项的存在似乎意味着这是一个危险的情况。您可能需要一种双向信号机制，以便子级向父级发出信号，表明它已经足够远，可以安全地等待子级了。