从本机 pthread 调用 Java 方法时的 SIGSEGV

Question

在一个通过 JNI 使用 C 代码的 Java 项目中，我有一段本机 C 代码获取对对象及其方法之一的引用，然后启动本机线程，将这些引用传递给它在一个结构中。当线程尝试调用该方法时，代码崩溃并返回 SIGSEGV。从主线程调用相同的方法是可行的。

通过一些研究，我了解到 env 引用仅在线程内有效，必须首先附加任何其他本机线程。我这样做了，但代码在第一次调用该方法时仍然崩溃。

奇怪的是，当我在创建另一个线程之前从主线程调用相同的方法时（只需取消注释主代码中的行），事情会持续一段时间。输出线程在崩溃前循环了大约 10,000 次。

方法调用是DataOutputStream.writeShort()。有问题的线程是唯一写入 DataOutputStream 的线程。但是，DataOutputStream 连接到 DataInputStream。

简化的本机代码：

static void write_output(struct output_state *s) {
    int i;
    jint sample;
    for (i = 0; i < 2 * s->result_len; i += 2) {
        sample = (s->result[i] << 8) + s->result[i+1];
        (*(s->env))->CallVoidMethod(s->env, s->tunerOut, s->writeShort, sample);
    }
}

static void *output_thread_fn(void *arg)
{
    struct output_state *s = arg;
    (*(s->jvm))->AttachCurrentThread(s->jvm, &(s->env), NULL);
    while (!do_exit) {
        // use timedwait and pad out under runs
        safe_cond_wait(&s->ready, &s->ready_m);
        pthread_rwlock_rdlock(&s->rw); //sync access to s with producer thread
        write_output(s);
        pthread_rwlock_unlock(&s->rw);
    }
    (*(s->jvm))->DetachCurrentThread(s->jvm);
    return 0;
}

JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_eu_jacquet80_rds_input_SdrGroupReader_open
  (JNIEnv *env, jobject self) {
    jclass clsSelf = (*env)->GetObjectClass(env, self);
    jfieldID fTunerOut = (*env)->GetFieldID(env, clsSelf, "tunerOut", "Ljava/io/DataOutputStream;");
    jobject tunerOut = (*env)->GetObjectField(env, self, fTunerOut);
    jclass cls = (*env)->GetObjectClass(env, tunerOut);
    jmethodID writeShortID = (*env)->GetMethodID(env, cls, "writeShort", "(I)V");

    if (!writeShortID || !cls)
        return 0;

    (*env)->GetJavaVM(env, &(output.jvm));
    output.tunerOut = tunerOut;
    output.writeShort = writeShortID;

    // (*env)->CallVoidMethod(env, tunerOut, writeShortID, 0); // just for testing

    pthread_create(&controller.thread, NULL, controller_thread_fn, (void *)(&controller));
    usleep(100000);
    pthread_create(&output.thread, NULL, output_thread_fn, (void *)(&output));
    pthread_create(&demod.thread, NULL, demod_thread_fn, (void *)(&demod));
    pthread_create(&dongle.thread, NULL, dongle_thread_fn, (void *)(&dongle));

    return 1;
}

jclass、jfieldID、jobject 和 jmethodID 等 JNI 引用是否受到与 JNIEnv 相同的限制，即仅在同一个话题？

出于怀疑，我在调用 AttachCurrentThread() 之后立即将 JNI 参考内容从 open() 移动到 output_thread()。但是，我仍然需要跨线程边界传递 jobject 引用 (self)，并且对 GetObjectClass() 的调用会崩溃。

创建线程本机代码并让该线程调用给定 class 实例的特定方法的正确方法是什么？

Answer 1

事实证明我的怀疑是正确的：jobject 和 jclass 引用确实是本地的，即仅在同一线程内有效，并且仅在当前本机方法 returns 之前有效。参见 http://developer.android.com/training/articles/perf-jni.html#local_and_global_references。

我将引用相关的代码移到线程函数中的做法是正确的，只是我需要先通过调用NewGlobalRef().

将self转换为全局引用。

更新代码：

static void write_output(struct output_state *s) {
    int i;
    jint sample;
    for (i = 0; i < 2 * s->result_len; i += 2) {
        sample = (s->result[i] << 8) + s->result[i+1];
        (*(s->env))->CallVoidMethod(s->env, s->tunerOut, s->writeShort, sample);
    }
}

static void *output_thread_fn(void *arg)
{
    struct output_state *s = arg;
    (*(s->jvm))->AttachCurrentThread(s->jvm, &(s->env), NULL);
    jclass clsSelf = (*(s->env))->GetObjectClass(s->env, s->self);
    jfieldID fTunerOut = (*(s->env))->GetFieldID(s->env, clsSelf, "tunerOut", "Ljava/io/DataOutputStream;");
    s->tunerOut = (*(s->env))->GetObjectField(s->env, s->self, fTunerOut);
    jclass cls = (*(s->env))->GetObjectClass(s->env, s->tunerOut);
    s->writeShort = (*(s->env))->GetMethodID(s->env, cls, "writeShort", "(I)V");
    while (!do_exit) {
        // use timedwait and pad out under runs
        safe_cond_wait(&s->ready, &s->ready_m);
        pthread_rwlock_rdlock(&s->rw); //sync access to s with producer thread
        write_output(s);
        pthread_rwlock_unlock(&s->rw);
    }
    (*(s->jvm))->DetachCurrentThread(s->jvm);
    return 0;
}

JNIEXPORT jboolean JNICALL Java_eu_jacquet80_rds_input_SdrGroupReader_open
  (JNIEnv *env, jobject self) {
    jclass clsSelf = (*env)->GetObjectClass(env, self);

    if (!writeShortID || !cls)
        return 0;

    output.self = (*env)->NewGlobalRef(env, self);
    (*env)->GetJavaVM(env, &(output.jvm));

    (*env)->CallVoidMethod(env, tunerOut, writeShortID, 0); // just for testing

    pthread_create(&controller.thread, NULL, controller_thread_fn, (void *)(&controller));
    usleep(100000);
    pthread_create(&output.thread, NULL, output_thread_fn, (void *)(&output));
    pthread_create(&demod.thread, NULL, demod_thread_fn, (void *)(&demod));
    pthread_create(&dongle.thread, NULL, dongle_thread_fn, (void *)(&dongle));

    return 1;
}

仍然缺少的一件事是在输出线程完成时调用 DeleteGlobalRef()。这是为了确保在不再需要时释放全局引用，以便垃圾收集器可以将其回收。

从本机 pthread 调用 Java 方法时的 SIGSEGV

SIGSEGV when calling Java method from native pthread

c

java

java-native-interface

multithreading

pthreads