Question

来自shm_open手册页：

新的共享内存对象最初的长度为零。的大小可以使用ftruncate（2）设置对象。 [...] shm_open（）函数本身不会创建指定大小的共享对象，因为这样做会复制一个设置一个大小的现存函数文件描述符引用的对象。

这不会使应用程序暴露于竞争状态吗？请考虑以下伪代码：

int fd = shm_open("/foo", CREATE);
if ( fd is valid ) {
  // created shm object, so set its size
  ftruncate(fd, 128);
} else {
  fd = shm_open("/foo", GET_EXISTING);
}
void* mem = mmap(fd, 128);

由于shm_open和ftruncate调用（一起）不是原子的，因此您可能会遇到一个竞争条件，即一个进程调用shm_open（CREATE case）但之前调用ftruncate，另一个进程调用shm_open（GET_EXISTING case）并尝试mmap 0大小的对象，甚至可能写入它。

我可以想出两种避免这种竞争条件的方法：

使用IPC互斥锁/信号量使整个事物同步，或者......
如果它是安全的（按POSIX），请在ftruncate和CREATE案件中致电GET_EXISTING。

避免这种竞争条件的首选方法是什么？

Answer 1

您的方法（从两者调用ftruncate）应该可行，但您需要一种方法来同步使用共享内存段的内容。由于内存最初是空的（零填充），因此不包含有效的同步对象，除非您要使用atomics自行滚动，否则无论如何都需要辅助形式的同步来控制对共享内存的访问。 / p>

我认为通常情况下，您不希望多个流程竞争创建或打开具有固定名称的共享内存段，而是希望拥有一个负责创建带有 random <的段的所有者进程/ em> name，使用O_EXCL来避免随机或恶意冲突，然后在您成功打开名称，将其大小并在其中创建同步对象后，将名称传递给需要访问的其他进程它

Answer 2

作为@R。这里提到的另一个问题是，创建文件后，在内容（例如互斥锁）初始化并准备好使用之前，仍然有一个窗口。

与上述略有不同的解决方案是：

尝试打开（）。如果open（）成功，只需map（）并使用必要的保证（见下文），内容已经初始化并且很好用。如果open（）失败，则创建并初始化临时文件，然后尝试将临时文件硬链接（）作为所需文件，并取消链接（）临时名称。

如果link（）成功，我们现在已经为自己和其他进程提供了初始化文件。如果link（）与EEXIST失败，则另一个进程首先到达那里（与rename（）不同，如果目标名称存在，则link（）失败）。无论哪种方式，我们重复的open（）现在应该成功使用初始化的准备使用文件。

使用此策略，临时文件的初始化明显存在竞争条件，但是如果初始化过程是幂等的，而不是资源过于昂贵，并且每个进程都选择一个唯一的临时文件，这无关紧要。如果多个初始化可能是一个问题，则解决方案是将初始化分成两个阶段的过程，第一阶段只是文件中的互斥体，用于防止在第二阶段期间对文件的其余部分进行多次初始化。

shm_open和ftruncate竞争条件可能吗？

2 个答案: