如何使升压asio叉安全

Question

我已经建立了一个使用boost ASIO的C++库。该库需要既是线程安全的又是安全的。 它有服务调度程序线程，它调用io_service::run()。为了支持fork安全，我已经注册了pre_fork，post_fork_parent和post_fork_child处理程序。 pre_fork()处理程序，调用_io_service.notify_fork(boost::io_service:fork_prepare()，post_fork_parent处理程序调用_io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_parent)和post_fork_child调用_io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_child)。

我遇到的问题是，当fork()发生时，服务调度程序线程可能处于某个操作的中间，并且可能已获取锁定对象的数据成员。因此，当我们调用_io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_child)时，子进程会将它们视为同一状态并在post_fork_child（）中尝试获取对同一对象的锁定，并因此无限期地被阻止（因为子节点中没有线程来释放解锁）。

堆栈跟踪我的子进程，这是阻断看，是 -

fffffd7ffed07577 lwp_park (0, 0, 0) 
fffffd7ffecffc18 mutex_lock_internal() + 378 
fffffd7ffecfffb2 mutex_lock_impl() + 112 
fffffd7ffed0007b mutex_lock() + b 
fffffd7fff26419d __1cFboostEasioGdetailLscoped_lock4n0CLposix_mutex__2t5B6Mrn0D__v_() + 1d 
fffffd7fff2866a2 __1cFboostEasioGdetailQdev_poll_reactorMfork_service6Mn0BKio_serviceKfork_event__v_() + 32 
fffffd7fff278527 __1cFboostEasioGdetailQservice_registryLnotify_fork6Mn0BKio_serviceKfork_event__v_() + 107 
fffffd7fff27531c __1cDdesGtunnelQServiceSchedulerPpost_fork_child6M_v_() + 1c 
fffffd7fff29de24 post_fork_child() + 84 
fffffd7ffec92188 _postfork_child_handler() + 38 
fffffd7ffecf917d fork() + 12d 
fffffd7ffec172d5 fork() + 45 
fffffd7ffef94309 fork() + 9 
000000000043299d main() + 67d 
0000000000424b2c ????????() 

显然，“dev_poll_reactor”被锁定的（因为它似乎是派遣一些悬而未决的事件）的服务调度线程当叉子发生了这是造成问题的原因。

我觉得要解决这个问题，我需要确保服务调度线程没有处于任何处理过程中，当发生派生和一个办法可以保证将调用pre_fork io_service.stop()（）处理器但没有按听起来不是一个好的解决方案。请让我知道什么是正确的方法来使图书馆的叉子安全？

代码片段看起来像这样。

/** 
* Combines Boost.ASIO with a thread for scheduling. 
*/ 
class ServiceScheduler : private boost::noncopyable 
{ 
public : 
    /// The actual thread used to perform work. 
    boost::shared_ptr<boost::thread>    _service_thread; 

    /// Service used to manage async I/O events 
    boost::asio::io_service      _io_service; 

    /// Work object to block the ioservice thread. 
    std::auto_ptr<boost::asio::io_service::work> _work; 
    ... 
}; 

/** 
* CTOR 
*/ 
ServiceScheduler::ServiceScheduler() 
    : _io_service(), 
     _work(std::auto_ptr<boost::asio::io_service::work>( 
       new boost::asio::io_service::work(_io_service))), 
     _is_running(false) 
{ 
} 

/** 
* Starts a thread to run async I/O service to process the scheduled work. 
*/ 
void ServiceScheduler::start() 
{ 
    ScopedLock scheduler_lock(_mutex); 
    if (!_is_running) { 
     _is_running = true; 
     _service_thread = boost::shared_ptr<boost::thread>( 
       new boost::thread(boost::bind( 
         &ServiceScheduler::processServiceWork, this))); 
    } 
} 

/** 
* Processes work passed to the ASIO service and handles uncaught 
* exceptions 
*/ 
void ServiceScheduler::processServiceWork() 
{ 
    try { 
     _io_service.run(); 
    } 
    catch (...) { 
    } 
} 

/** 
* Pre-fork handler 
*/ 
void ServiceScheduler::pre_fork() 
{ 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_prepare); 
} 

/** 
* Post-fork parent handler 
*/ 
void ServiceScheduler::post_fork_parent() 
{ 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_parent); 
} 

/** 
* Post-fork child handler 
*/ 
void ServiceScheduler::post_fork_child() 
{ 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_child); 
} 

我使用boost 1.47并在Solaris i386上运行应用程序。库和应用程序使用studio-12.0构建。

Answer 1

asio代码指定在io_service代码中存在任何代码时notify_fork()不起作用。

此函数不能被调用，而任何其他io_service对象函数，或 与io_service对象相关联的I/O对象的任何功能，正在 称为在另一个线程。但是，在完成处理程序中从 调用此函数是安全的，前提是没有其他线程正在访问io_service的 。

这似乎包括run或任何与该库相关联的IO。我认为你的pre_fork处理，应该重置一个工作项目。

例如从boost documentation

boost::asio::io_service io_service; 
auto_ptr<boost::asio::io_service::work> work(
    new boost::asio::io_service::work(io_service)); 
... 
pre_fork() { 
    work.reset(); // Allow run() to exit. 
    // check run has finished... 
    io_service.notify_fork(...); 
} 

护理仍需要采取

1. 确保run()post_fork()完成之前不叫。
2. 确保新work对象被用于下一个run
3. 正确同步创建以确保run终止点样。

Answer 2

您可以使用io_service :: run_one检查叉是否已安排/ io_service仍应该运行。当发生分叉时，可以将一些工作添加到io_service中，以使线程唤醒。线程检查运行情况并立即停止。发生fork之后，父或子可以重新启动工作线程。

/** 
* Combines Boost.ASIO with a thread for scheduling. 
*/ 
class ServiceScheduler : private boost::noncopyable 
{ 
public : 
    /// The actual thread used to perform work. 
    boost::shared_ptr<boost::thread>    _service_thread; 

    /// Service used to manage async I/O events 
    boost::asio::io_service      _io_service; 

    /// Work object to block the ioservice thread. 
    std::auto_ptr<boost::asio::io_service::work> _work; 
    ServiceScheduler(); 
    void start(); 
    void pre_fork(); 
private: 
    void processServiceWork(); 
    void post_fork_parent(); 
    void post_fork_child(); 
    std::atomic<bool> _is_running; 
}; 

/** 
* CTOR 
*/ 
ServiceScheduler::ServiceScheduler() 
    : _io_service(), 
     _work(std::auto_ptr<boost::asio::io_service::work>(
       new boost::asio::io_service::work(_io_service))), 
     _is_running(false) 
{ 
} 

/** 
* Starts a thread to run async I/O service to process the scheduled work. 
*/ 
void ServiceScheduler::start() 
{ 
    if(!_is_running) { 
     _service_thread = boost::shared_ptr<boost::thread>(
       new boost::thread(boost::bind(
         &ServiceScheduler::processServiceWork, this))); 
    } 
} 

/** 
* Processes work passed to the ASIO service and handles uncaught 
* exceptions 
*/ 
void ServiceScheduler::processServiceWork() 
{ 
    try { 
     while(_is_running) { 
      _io_service.run_one(); 
     } 
    } 
    catch (...) { 
    } 
    _is_running = false; 
} 

/** 
* Pre-fork handler 
*/ 
void ServiceScheduler::pre_fork() 
{ 
    _is_running = false; 
    _io_service.post([](){ /*no_op*/}); 
    _service_thread->join(); 
    _service_thread.reset(); 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_prepare); 
} 

/** 
* Post-fork parent handler 
*/ 
void ServiceScheduler::post_fork_parent() 
{ 
    start(); 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_parent); 
} 

/** 
* Post-fork child handler 
*/ 
void ServiceScheduler::post_fork_child() 
{ 
    _io_service.notify_fork(boost::asio::io_service::fork_child); 
}