C 叉子漏水？花越来越长的时间来完成一个简单的过程

我有一个系统，其中运行两个相同的进程（让我们称它们为副本）。当发出信号时，副本将使用

fork（）

调用复制自身。第三个进程选择其中一个进程随机终止，然后向另一个进程发出信号以创建替换进程。在功能上，系统运行良好；它可以全天杀死/恢复副本，但性能问题除外

fork（）

调用花费的时间越来越长。以下是仍然显示问题的最简单设置。正时将显示在下图中：

复制副本的代码如下所示：

void restartHandler(int signo) {
// fork
  timestamp_t last = generate_timestamp();
  pid_t currentPID = fork();


  if (currentPID >= 0) { // Successful fork
    if (currentPID == 0) { // Child process
      timestamp_t current = generate_timestamp();
      printf("%lld\n", current - last);

      // unblock the signal
      sigset_t signal_set;
      sigemptyset(&signal_set);
      sigaddset(&signal_set, SIGUSR1);
      sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &signal_set, NULL);

      return;
    } else {   // Parent just returns
      waitpid(-1, NULL, WNOHANG);
      return;
    }
  } else {
    printf("Fork error!\n");
    return;
  }
}

int main(int argc, const char **argv) {
  if (signal(SIGUSR1, restartHandler) == SIG_ERR) {
    perror("Failed to register the restart handler");
    return -1;
  }

  while(1) {
    sleep(1);
  }

  return 0;
}

系统运行的时间越长，情况就越糟

很抱歉，缺少一个具体的问题，但是有人对正在发生的事情有任何想法/线索吗？在我看来，内核中似乎存在资源泄漏（因此linux内核标签），但我不知道从哪里开始查找

我所尝试的：

• 试过了，什么也没钓到。这意味着，如果存在一些内存“泄漏”，那么它仍然是可访问的

• /proc//maps

  没有增长
• 目前正在运行带有RT补丁的3.14内核（注意，这种情况发生在非RT和RT进程上），并且已经在3.2上进行了尝试
• 僵尸进程不是问题。我试过一个版本，在这个版本中，我使用
• 我首先在一个系统中注意到这种减速，在这个系统中，定时测量值在重新启动的进程之外下降；同样的行为

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有什么提示吗？有什么我能帮忙的吗？谢谢

只是一个想法：可能与MMU或缓存有关？据我所知，在fork（）上，内核用对相同物理RAM页面的引用填充适当的表条目。您编写了，您正在进行虚拟写入，但您是否正在对可执行segmen执行这些操作（如果是，如何执行，因为这些应该是写保护的）？从图中可以看出，性能在某些点上有所提高（512？512*3？512*4？）。这让我怀疑系统（内核？、硬件？）意识到了这个问题，并使用了一些解决方法（在MMU上为同一物理页复制antries？一些数据结构被拆分？。

也许您可以尝试使用通用的wait（）调用，而不是waitpid（）？这只是一个猜测，但我从一个大学教授那里听说更好。还有，你试过使用吗

此外，您还可以使用GDB调试子进程（如果您还没有尝试过的话）。您可以使用follow fork模式：

set follow-fork-mode child

但这只能调试父级。通过获取子进程的pid，在分叉后调用sleep（），可以调试这两个进程：

attach <child process pid>

这很有用，因为您可以将内存泄漏转储到valgrind中。打电话给valgrind

valgrind --vgdb-error=0...<executable>

然后：

监视器块列表

减速是由匿名VMA的累积造成的，这是一个已知的问题。当有大量的

fork（）

调用并且父类在子类之前退出时，问题就很明显了。以下代码重新创建了问题（）：

#包括
int main（int argc，char*argv[]）
{
pid_t pid；
而(1){
pid=fork（）；
如果（pid==-1）{
/*错误*/
返回1；
}
如果（pid）{
/*母公司*/
睡眠（2）；
打破
}
否则{
/*孩子*/
睡眠（1）；
}
}
返回0；
}

可以通过在

/proc/slabinfo

中检查

anon_vma

来确认该行为

有一个补丁（）将复制的

anon_vma_链的长度限制为5。我可以确认修补程序修复了问题

至于我最终是如何发现问题的，我最终开始在
fork
代码中放置
printk
调用，检查
dmesg
中显示的时间。最后，我发现调用anon_vma_fork花费的时间越来越长。然后是谷歌搜索的快速问题

这花了相当长的时间，所以我仍然希望有人能提出更好的方法来追踪这个问题。对于所有已经花时间试图帮助我的人，谢谢。
在新进程开始执行之前，或者更确切地说，在第一条存储指令之前，子进程只是一个精确的副本。在整个系统中，我通过使用mlockall，然后遍历/proc/pid/maps进行虚拟写入来解决这个问题。在完整的系统和我在这里提供的代码中，fork的性能问题仍然存在。您是否使用ps命令查看正在运行的内容（通常“top”实用程序会重复执行此操作）以及在每个运行过程中花费了多少时间？在您的代码中，我看不到任何user1信号的传递，因此怀疑是否有任何子进程被终止。您是否可以尝试使用vWork或clone而不是Fork？您发布的图是众所周知的posix Fork行为（即，Fork计数越大，性能越慢）这是因为每次分叉时，它都会复制页表。请参阅优秀书籍《Linux编程接口》@user3629249中的此表。有一个单独的进程将
kill-9
发送到其中一个副本，并将
kill-s USR1
发送到另一个副本。
valgrind --vgdb-error=0...<executable>

monitor leak_check full reachable any

monitor block_list <loss_record_nr>

#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
  pid_t pid;
  while (1) {
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
      /* error */
      return 1;
    }
    if (pid) {
      /* parent */
      sleep(2);
      break;
    }
    else {
      /* child */
      sleep(1);
    }
  }
  return 0;
}