c - 如何为 pthread 堆栈正确分配内存

Question

我正在尝试监控线程的堆栈使用情况。为此，我需要知道线程堆栈的地址，我找到的唯一方法是使用 pthread_attr_setstack() 设置堆栈。

我目前正在使用 mmap 分配内存:

   pthread_attr_t ptAttr;
   pthread_t pth;
   pthread_attr_init(&ptAttr);
   void *stack = mmap(NULL, stksize, PROT_WRITE|PROT_READ, MAP_ANONYMOUS|MAP_SHARED, -1, 0);
   pthread_attr_setstack(&ptAttr, stack, stksize);
   pthread_create(&pth,&ptAttr,threadFunc,&info);

那么第一个问题，这是使用 mmap 分配内存的好方法吗？标志是否正确？我应该改用 malloc 吗？这将在没有虚拟/交换内存的低资源设备上运行。

第二个问题，这个内存会不会在线程死掉的时候自动释放？如果您不确定，有没有办法查明它是否已发布？

Answer 1

“监控”是什么意思？如果您只是想确保不会为堆栈浪费太多空间(这会阻止您在 32 位系统或具有低 ram+swap 的系统上拥有大量线程)，您应该简单地使用 pthread_attr_setstacksize 函数而不是 pthread_attr_setstack。这样你就不用负责自己分配栈了。如果您担心线程会在堆栈上一次分配多个页面，您也可以选择使用 pthread_attr_setguardsize 来确保更大的保护页面区域作为保护，但请注意这会消耗你的虚拟地址空间。

如果您真的想测量 堆栈使用情况，pthread_attr_setstack 可能是正确的工具，但它一点也不简单。我将使用 mmap 分配内存，并将其设置为只读。然后安装一个 SIGSEGV 处理程序来 mprotect 可写的错误页面，增加一个计数器，然后返回。这将为您提供线程接触的实际页面数。由于信号处理程序将在故障线程中运行(这是有保证的，因为它是一个同步信号)，您可以将计数保存在线程本地存储变量中以在多个线程上执行计数。

不过，在调用 pthread_create 之前，您实际上可能需要使最后一两页可写，因为第一次写尝试可能会从父线程发生，并且您可能不希望信号如果您尝试将结果存储在线程本地存储中，则处理程序在那里运行。

要在最后访问您的具体问题:

1. 您不需要 MAP_SHARED。该标志用于将在进程之间共享的内存。它可能不会对你的情况造成伤害，但它具有误导性。使用 MAP_PRIVATE。

2. 内存不会被释放，而且正式地说，永远不会被释放。 POSIX 非常明确地指出，重用或释放给线程的堆栈是未定义的行为，因为您无法可靠地确定生命周期(即使在 pthread_join 返回之后，从概念上讲，线程可能仍在执行它的最后几条指令退出，因此仍然接触堆栈，并且它有可能无限期地保持停滞状态)。我相信这在 glibc/NPTL 上是不可能的，因为它们在线程退出时使用内核生成的 futex 唤醒事件以原子方式在线程退出时发出 pthread_join 信号，但是NPTL 可能会像这样缓存和重用您捐赠给线程的堆栈(因为无论如何您都不允许自己重用/释放它们)。为确保您必须检查来源。因此，我建议在生产代码中完全不要使用pthread_attr_setstack。使用 pthread_attr_setstacksize。 pthread_attr_setstack 应该仅用于开发时的 hack，就像您现在可能正在做的那样。