读取信号处理程序内的共享数据

Question

我所处的情况是，我需要读取信号处理程序（SIGSEGV信号处理程序，据我所知是每个线程库）内的二叉搜索树（BST）。 BST 可以由应用程序中的其他线程修改。

现在，由于信号处理程序无法使用信号量、互斥体等，因此无法访问共享数据，我该如何解决这个问题？请注意，我的应用程序是多线程的，并且在多核系统上运行。

Answer 1

您不应该从信号处理程序访问共享数据。您可以在以下文章中找到有关信号的更多信息：

适用于应用程序程序员的 Linux 信号

Linux 信号处理模型

所有关于 Linux 信号

看起来是在 linux 中处理信号的最安全方法到目前为止是signalfd。

Answer 2

我可以看到两个非常干净的解决方案：

1. Linux 特定的：创建一个专用的线程处理信号。使用 signalfd() 捕获信号。这样您将在常规线程中处理信号，而不是任何有限的处理程序。
2. 便携式：还可以使用一个专用线程，该线程会休眠直到收到信号。您可以使用管道创建一对文件描述符。线程可以从第一个描述符读取（2），并且在信号处理程序中您可以将（2）写入第二个描述符。根据 POSIX。当线程从管道中读取某些内容时，它知道它必须执行某些操作。

Answer 3

假设 SH 无法直接访问共享数据，那么也许您可以间接地做到这一点：

1. 拥有一些只有信号处理程序可以写入的全局变量，但可以从其他地方读取（即使仅在同一线程内）。
2. SH 在调用时设置该标志。
3. 当线程不在修改 BST 的过程中时，线程会轮询该标志；当 find it 设置时，它们会执行原始信号所需的处理（使用任何必要的同步），然后发出不同的信号（如 SIGUSR1）以指示处理已完成
4. 该信号的 SH 会重置标志

如果您担心 SIGSEGV 重叠，请在混合中添加一个计数器以进行跟踪。 （嘿！你刚刚构建了自己的信号量！）

这里的薄弱环节显然是轮询，但它是一个开始。

Answer 4

您可能会考虑 mmap-ing fuse 文件系统（在用户空间中）。

实际上，您会对 Gnu Hurd 感到更满意，它支持 外部寻呼机

也许还有你在信号中读取二叉搜索树的技巧处理程序在实践中通常可以以不可移植且依赖于内核版本的方式工作。也许使用低级非可移植技巧来序列化访问（例如 futexes 和 原子 gcc 内置函数）可能 工作。阅读 NPTL（即当前 Linux pthread 例程）的（特定于机器的）源代码应该会有所帮助。

可能的情况是 pthread_mutex_lock 等实际上可以从 Linux 信号处理程序内部使用......（因为它可能只执行 futex 和原子指令）。