为什么会发生 pthread_key_create 中的 EAGAIN？答案

【问题标题】：Why EAGAIN in pthread_key_create happens?为什么会发生 pthread_key_create 中的 EAGAIN？
【发布时间】：2019-04-29 13:32:40
【问题描述】：

有时当我尝试使用 pthread_key_create 创建密钥时，我会收到 EAGAIN 错误代码。有可能确切地知道原因吗？

文档说：

系统缺乏必要的资源来创建另一个特定于线程的数据键，或者系统对每个进程的键总数 [PTHREAD_KEYS_MAX] 施加的限制将被超出。

如何检查它是否是键的限制？或许是某种监控工具之王来检查系统中已经打开了多少个密钥，还有多少个还可以使用？

关于我们的代码有一个重要的事情：我们使用fork() 并且有多个进程在运行。每个进程可以有多个线程。

我发现当我们使用fork()时，我们对线程键没有独立的限制。这是一个小例子。

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

size_t create_keys(pthread_key_t *keys, size_t number_of_keys)
{
    size_t counter = 0;
    for (size_t i = 0; i < number_of_keys; i++)
    {
        int e = pthread_key_create(keys + i, NULL);
        if (e)
        {
            printf("ERROR (%d): index: %ld, pthread_key_create (%d)\n", getpid(), i, e);
            break;
        }
        counter++;
    }

    return counter;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("maximim number of thread keys: %ld\n", sysconf(_SC_THREAD_KEYS_MAX));

    printf("process id: %d\n", getpid());

    const size_t number_of_keys = 1024;

    pthread_key_t keys_1[number_of_keys];
    memset(keys_1, 0, number_of_keys * sizeof(pthread_key_t));

    printf("INFO (%d): number of active keys: %ld\n", getpid(), create_keys(keys_1, number_of_keys));

    pid_t p = fork();
    if (p == 0)
    {
        printf("process id: %d\n", getpid());

        pthread_key_t keys_2[number_of_keys];
        memset(keys_2, 0, number_of_keys * sizeof(pthread_key_t));

        printf("INFO (%d): number of active keys: %ld\n", getpid(), create_keys(keys_2, number_of_keys));
    }

    return 0;
}

当我在 Ubuntu 16.04 上运行此示例时，我发现如果我使用与限制 (1024) 相同数量的键，子进程将无法创建任何新的线程键。但是，如果我对父进程和子进程使用 512 键，我可以毫无错误地运行它。

【问题讨论】：

假设您的意思是PTHREAD_KEYS_MAX，它在<limits.h> 中定义。您可以通过每次递增一个原子 int 轻松跟踪您调用 pthread_key_create() 的次数，然后在收到该错误后比较这两个值。不过，在我的系统上是 1024。你为什么要创建这么多不同的线程局部变量？似乎不对。显示您的代码；我敢打赌，您尝试使用它们的方式有问题。
@Shawn 是的，我们创建了许多进程（Apache + fork），每个进程可以有许多线程。所以使用原子计数器不是一个好主意，因为我需要在所有进程中都有这样的计数器。
嗯？进程数无关紧要；每个人都有自己的一套钥匙。进程中的线程数也无关紧要。重要的是特定进程具有的线程本地存储密钥的数量。对于线程特定数据的概念，您肯定有一些不了解的地方。显示minimal reproducible example。
@Shawn 我为fork() 创建了一个小例子，看起来进程数很重要。
您的子进程在使用 1024 时无法再创建任何密钥，因为父进程在分叉之前已经创建了最大数量...

标签： linux pthreads

【解决方案1】：

如您所知，fork() 传统上的工作方式是将进程复制到内存中，然后从每个副本中的父进程和子进程中的同一点继续执行。这就是 fork() 的返回码所表示的。

为了执行 fork()，必须复制进程的内部结构。内存、堆栈、打开的文件，可能还有线程本地存储密钥。每个系统的 fork() 实现都不同。某些系统允许您自定义要复制的进程区域（请参阅 Linux clone(2) 界面）。但是，概念保持不变。

因此，继续您的示例代码：如果您在父进程中分配 1024 个键，则每个子进程都会继承一个完整的键表并且没有备用键可以使用，从而导致错误。如果你在父节点中只分配了 512 个键，那么每个子节点都会继承一个半空的键表，并且有 512 个备用键可以使用，因此不会出现错误。

【讨论】：

【解决方案2】：

最大值：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main ()
{
  printf ("%ld\n", sysconf(_SC_THREAD_KEYS_MAX));
  return 0;
}

考虑使用pthread_key_delete。

【讨论】：