我应该如何在共享内存中初始化pthread互斥体，因为在程序启动时它们已经可以初始化了？

Question

我正在使用共享的、强大的 pthread 互斥体来保护我的应用程序中的一些共享内存区域。由于我的程序是由 systemd 服务管理的，因此它可能会重新启动，在这种情况下，共享内存段已经存在，并且它将包含一个有效的初始化互斥体。强大的互斥体会检测锁定线程是否崩溃，但如果崩溃的线程没有持有它，我找不到有关双重初始化的任何内容：我应该如何初始化可能已经初始化的互斥体？

据我了解，在已初始化的互斥体上调用

pthread_mutex_init()

是 UB，仅当互斥体在崩溃时被保持时，

pthread_mutex_lock()

才会返回错误 EOWNERDEAD，但如果互斥体尚未初始化，它也会返回 EINVAL。那么，我应该尝试在启动时锁定互斥锁，并检查它是否返回 EINVAL （仅当返回时，我才初始化它）？

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编辑会简单地用

memset(ptr, 0, size)

重置所有内存，有效地破坏互斥锁，然后让我重新初始化它？还是会在内核中留下一些痕迹，泄漏资源？

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编辑2 完整的场景是这样的：我有一个父进程和两个子进程，全部由 systemd 管理。父亲负责打开共享内存区域（每个孩子一个）并在每个区域中放置一个互斥体。由于这将在边缘设备上运行，因此在正常运行期间它将干净地退出并关闭机器，因此不会出现任何问题。但我需要保持它运行，既是出于可用性原因，也是因为父进程是检测何时应该关闭机器的进程（通过读取外部信号），因此在 systemd 服务中我设置为始终重新启动它。对于孩子们来说，这不是问题，因为他们不是拥有初始化互斥锁的代码的人，他们只是打开共享区域。如果父亲重新启动，它们也会重新启动（不是强制性的，但很有用）。然而，这样一来，如果父服务重新启动，内存区域仍然存在，并且带有互斥锁，父服务将执行尝试初始化互斥锁的代码。

Answer 1

我应该如何初始化可能已经初始化的互斥锁？

没有安全的方法可以做到这一点。 您需要知道是否初始化。

由于“父亲”独自负责设置共享内存和互斥锁，因此合理的方法是它每次启动时都从头开始执行此操作。 至少有两种好方法可以做到这一点：

• 如果父亲负责启动孩子本身，那么它可以使用匿名共享内存，该内存仅在至少一个进程保持打开状态时持续存在，并且对于父亲的独立运行不可见。 然而，它的子级将通过

  fork

  继承它，并且默认情况下，也会通过

  exec

  继承它。 通过这种方法，父亲不需要关心互斥体是否已经初始化，因为它总是需要创建一个新的。

• 父亲启动时可以检测共享内存是否已经存在，如果存在则也

  • 假设互斥体已经初始化，或者
  • 取消共享内存的链接并创建新的互斥锁。

  这种方法存在潜在的时序问题，因为在父亲初始化互斥体之前，孩子们不得尝试访问互斥体。 但如果这是重新启动时的问题，那么它也是first启动时的问题。