Linux系统开发那点事儿 分享经验得牛人力作！（获奖名单已公布-2014-5-28）

crazyhadoop

获奖名单已公布，详情请看：http://bbs.chinaunix.net/thread-4140163-1-1.html

话题背景：

Linux系统编程想必大家都已不陌生，高手众多，不过有些坎，即使高手也难逃一劫，前仆后继的被绊一跤。“系统编程”是指编写系统软件，其代码在底层运行，直接跟内核和核心系统库对话。比如说Linux系统调用和底层函数说明，如C库定义的函数。作为基础，系统程序员需要对Linux文件系统、I/O、缓存、进程、内存都有了解，要想成为大家则需精通。大家可以聊聊自己在开发过程中遇见的各种诡异的情景，奇葩的错误，比如api的使用死角，例如syslog传入的数据没有对%进行转义，内存爆栈，网络洪水，自己把自己DDOS打死；等等各种印象深刻的事情。

今日话题：

        1. 系统开发中遇见的那些头疼的问题
        2. 系统开发过程中的收获
        3. 如何做好Linux 系统开发


活动时间：

2014-4-8至2014-5-15

活动奖励：

我们将会选择几位突出的网友赠送一本常读常新的书籍《Linux系统编程》第二版，作者是大名鼎鼎Robert Love
这个作者可是非常有名，Google的高级工程师，写的书质量极高，书虽然不厚，内容却都是干货
Linux系统编程经典之作，根据Linux内核3.0更新 ！
Linux程序设计方面的传奇人物Robert Love力作 ！

奖品简介：
Linux系统编程(第2版)

作者： (美)Robert Love   
译者： 祝洪凯 李妹芳 付途
出版社：人民邮电出版社
ISBN：9787115346353
上架时间：2014-4-18
出版日期：2014 年4月
开本：16开
页码：420

图书样张：
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2014-04-30 11:32 上传

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（样张文件需要两个都要下载解压才能打开）

流氓无产者

问题倒多，可惜大部分是自己的问题

阿注哥

我遇到的这个问题其实应该不算个问题，但在我刚开始学多线程编程的时候却困扰了我很久，在网上也没找到答案，或者说没有直接的答案，后来是自己去读了部分nptl源代码后才明白原因，虽然费时很多，但也收获良多。
问题很简单，就是关于线程取消的操作，在某种情况下，线程不管怎样都不能退出，问题肯定是出在锁上，但始终找不到死锁的地方，先帖段代码：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <unistd.h>
   
3. #include <pthread.h>
   
4. 
   
5. pthread_mutex_t lock;
   
6. pthread_cond_t cond;
   
7. void thrd_cleanup()
   
8. {
   
9.         printf("thread canceled\n");
   
10. 
    
11.         pthread_mutex_unlock(&lock);
    
12. }
    
13. 
    
14. void thrd_func()
    
15. {
    
16.         pthread_cleanup_push(thrd_cleanup, NULL);
    
17.         printf("thread: enter\n");
    
18.         pthread_mutex_lock(&lock);
    
19.         pthread_cond_wait(&cond, &lock);
    
20.         pthread_mutex_unlock(&lock);
    
21.         pthread_cleanup_pop(0);
    
22.         printf("thread: exit\n");
    
23. }
    
24. 
    
25. int main(int argc, char *argv[])
    
26. {
    
27.         pthread_t tid[4];
    
28. 
    
29.         pthread_mutex_init(&lock, NULL);
    
30.         pthread_cond_init(&cond, NULL);
    
31. 
    
32.         for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    
33.                 int ret = pthread_create(&tid[i], NULL, thrd_func, NULL);
    
34.                 if (ret) {
    
35.                         perror("pthread_create");
    
36.                 }
    
37.         }
    
38. 
    
39.         sleep(3);
    
40. 
    
41.         pthread_mutex_lock(&lock);
    
42. 
    
43.         for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    
44.                 printf("before cancel\n");
    
45.                 pthread_cancel(tid[i]);
    
46.                 pthread_join(tid[i], NULL);
    
47.                 printf("after cancel\n");
    
48.         }
    
49. 
    
50.         pthread_mutex_unlock(&lock);
    
51. 
    
52.         sleep(6);
    
53. 
    
54.         return 0;
    
55. }

复制代码

上面代码得到的输出为

1. thread: enter
   
2. thread: enter
   
3. thread: enter
   
4. thread: enter
   
5. before cancel

复制代码

可见在第一个线程退出的时候出了问题，一开始就几乎可以肯定是锁这出了问题，可一直找不到原因，attach该进程，得到的结果为

1. (gdb) bt
   
2. #0  0xb772f424 in __kernel_vsyscall ()
   
3. #1  0xb7707e1c in pthread_join () from /lib/i386-linux-gnu/libpthread.so.0
   
4. #2  0x080489f4 in main (argc=1, argv=0xbfe68a24) at main.c:67

复制代码

可见，程序在调用pthread_join后阻塞了，再查看当前进程中的线程：

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   4    Thread 0xb6d52b40 (LWP 5658) "foo" 0xb772f424 in __kernel_vsyscall ()
   
4.   3    Thread 0xb6551b40 (LWP 5659) "foo" 0xb772f424 in __kernel_vsyscall ()
   
5.   2    Thread 0xb5d50b40 (LWP 5660) "foo" 0xb772f424 in __kernel_vsyscall ()
   
6. * 1    Thread 0xb75546c0 (LWP 5656) "foo" 0xb772f424 in __kernel_vsyscall ()

复制代码

显示已经有一个线程成功退出，而查看进程的/proc文件系统信息得到的却是：

1. $ls /proc/5656/task
   
2. 5656  5657  5658  5659  5660

复制代码

这却说明刚才的那个线程没有完全退出，当时我觉得这是相当诡异的，所谓百思不得其解啊，最后经过分析nptl关于pthread_cancel操作的源码后，终于找到了原因：

我们在进入线程的时候注册了线程清理理函数，随后进入等待状态，注意这时候主线程已经持有锁了，并调用pthread_cancel和pthread_join，这个时候nptl的实现中需要再次持有该锁，这时候问题就出现了，主线程持有锁并等待pthread_join的结束，而nptl库需要先拿到锁才能返回，这就永远不会结束，导致上面的问题。

经过这个问题之后，觉得多线程编程真是个头疼的问题，稍有不甚就会出现各种诡异的问题，尤其对于初学者，经验不足，解决起这些问题是费时费力又不一定有效果。

jimmy-_-lixw

支持活动，好活动探讨linux开源系统。

friendmine

1. 系统开发中遇见的那些头疼的问题
   多线程, 用pthread的时候, 栈开小了, 出了错是panic 吧.
   tcp/ip 数据同步出问题, x86到power时, 映射数据会有大小端转换

2. 系统开发过程中的收获
   解决方案没把握时, 一定要写个demo来验证一下.

sxcong

最大的坑就是那个著名的 a.out，一定要./a.out才可以执行。有多少初学者, gcc hello.c一次写对编译成功并执行成功的？

hellioncu

mmap失败返回的不是想当然的NULL，而是MAP_FAILED（-1）

timespace

回复 3# 阿注哥
分析NPTL源码解决问题，很强大啊！
个人使用多线程时恪守两个原则：
1. “thread is evil”，能不用就不用。Linux/UNIX下，多线程比多进程的优势并没有教科书理论阐释的那么美好，不过多线程确实可以简化共享数据结构的实现，看看多进程五花八门的IPC就知道了。
2. 使用简单的核心API，少用高大上。理解mutex/condition variable/semaphore API就可以解决多数问题，当想用push/pop/cancel等等偏门API时，反省自己的代码架构，通常可以避免之。

   

阿注哥

回复 8# timespace


    linux的线程用轻量进程实现，实则区别不大，记得看过一篇文章，详细介绍其区别，也说了没特别的必要性就尽量避免！那么花了我好多时间才搞明白，算是印象深刻的一次经历了。

freshriver

做C语言开发有一段时间了，我的一些经验分享给大家：

1 C就是C，不要在C中实现try ... catch, 如果实在避不开，用一下setjmp longjunp，不建议大量使用,多用if做判断更好

2 C就是C，不要在C中试图实现类似C++/Java等语言中的类，C吗？简单点更好

3 内存管理，如果不能简单到每次申请大小都是固定长度字节的内存，那就别自己管理内存了，有更好的工具可以使用，比如:Google Performance Tools