C - Linux proc 文件同步/延迟写入

Question

我有一个简单的看门狗机制，如下所示：

• 一个内核模块，在 /proc 文件中保存线程计数器列表。该模块每秒递增每个计数器。当计数器达到最大值时，意味着相应的线程不知何故卡住了
• 用户空间程序，生成一些线程，由内核模块监控。每个线程通过将特定字符串写入 /proc 文件，每 10 秒发送一个计数器重置命令：

time_t timer = time(NULL);
int n = 0;
while (true) {
    if (time(NULL) >= timer + 10) {
        timer = time(NULL);
        char szData[64];
        memset(szData, 0, 64);
        sprintf(szData, "s|%d|%s", tid, function_name);
        if ((n = strlen(szData)) > 0) {
            int t = 0;
            int fp = 0;
            while ((fp = open("/proc/counters", O_WRONLY | O_EXCL)) == -1 && errno == EACCESS) {
                if (++t > 4) {
                    break;
                }
                usleep(260000);
            }
            if (fp == -1) {
                return 1;
            }
            write(fp, szData, n);
            close(fp);
        }
    }
}

在这种情况下，每个计数器应该达到最大值 10，但我的问题是，有时，其中一些计数器达到最大值 20，然后是 30，依此类推。在内核模块方面，我发现重置命令确实没有及时到达，并且在下一轮中，它在一秒钟内收到两个命令，就像第一个命令被延迟一样。示例：

/proc 计数器文件的内容

    *856 7 20/600 thread_function_name

内核模块的调试打印

8 月 26 日 11:16:38 XWEB-PRO kern.info 内核：[114.086453] 注册 856
8 月 26 日 11:16:38 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 124.138523] 注册 856
8 月 26 日 11:16:58 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 134.190508] 注册 856
8 月 26 日 11:16:58 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 144.242274] 注册 856
8 月 26 日 11:16:58 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 144.242277] 注册 856
8 月 26 日 11:17:08 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 154.294433] 注册 856
8 月 26 日 11:17:28 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 164.346516] 注册 856
8 月 26 日 11:17:28 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 174.398552] 注册 856
8 月 26 日 11:17:38 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 184.468022] 注册 856
8 月 26 日 11:17:48 XWEB-PRO kern.info 内核：[ 194.522241] 注册 856

如你所见，我错过了 11:16:48 的命令，但我在 11:16:58 有 3 个命令。然后我错过了 11:17:18 的那一场，但在 11:17:28 得到了 2 场。 我已经尝试过 fflush、fsync 和sync，但没有成功。有人能指出我正确的方向吗？谢谢你

Answer 1

终于发现问题了。看起来这是一个竞争条件问题。有 10 个线程同时写入 /proc 文件，因此内核模块可能会错过某些写入操作（实际上重置总是以 10 秒的倍数发生）。我在互斥条件下包围了用户空间中的打开/写入/关闭序列，问题似乎消失了。