Android C++系列：Linux信号（三）
可重入函数
- 不含全局变量和静态变量是可重入函数的一个要素
- 可重入函数见 man 7 signal
- 在信号捕捉函数里应使用可重入函数
- 在信号捕捉函数里禁止调用不可重入函数
例如:strtok 就是一个不可重入函数，因为 strtok 内部维护了一个内部静态指针，保存上一 次切割到的位置，如果信号的捕捉函数中也去调用 strtok 函数，则会造成切割字符串混乱， 应用 strtok_r 版本，r 表示可重入。
信号引起的竞态和异步 I/O
时序竞态
int pause(void)- 使调用进程挂起，直到有信号递达，如果递达信号是忽略，则继续挂起
int sigsuspend(const sigset_t *mask)- 以通过指定 mask 来临时解除对某个信号的屏蔽，
- 然后挂起等待,
- 当被信号唤醒 sigsuspend 返回时，进程的信号屏蔽字恢复为原来的值
mysleep 实现,这种实现方式是否存在 BUG?
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
void sig_alrm(int signo) {
/* nothing to do */
}
unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) {
struct sigaction newact, oldact;
unsigned int unslept;
newact.sa_handler = sig_alrm;
sigemptyset(&newact.sa_mask);
newact.sa_flags = 0;
sigaction(SIGALRM, &newact, &oldact);
alarm(nsecs);
pause();
unslept = alarm(0);
sigaction(SIGALRM, &oldact, NULL);
return unslept;
}
int main(void) {
while(1){
mysleep(2);
printf("Two seconds passed\n");
}
return 0;
}
mysleep 改进版
unsigned int mysleep(unsigned int nsecs) {
struct sigaction newact, oldact;
sigset_t newmask, oldmask, suspmask;
unsigned int unslept;
/* set our handler,save previous information */
newact.sa_handler = sig_alrm;
sigemptyset(&newact.sa_mask);
newact.sa_flags = 0;
sigaction(SIGALRM, &newact, &oldact);
/* block SIGALRM and save current signal mask */
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGALRM);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask);
alarm(nsecs);
suspmask = oldmask;
sigdelset(&suspmask, SIGALRM); /* make sure SIGALRM isn't blocked */
sigsuspend(&suspmask);/* wait for any signal to be caught */
/* some signal has been caught,SIGALRM is now blocked */
unslept = alarm(0);
sigaction(SIGALRM, &oldact, NULL);/* reset previous action */
/* reset signal mask, which unblocks SIGALRM */
sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldmask, NULL);
return(unslept);
}
全局变量异步 I/O
可重入函数
- 不含全局变量和静态变量是可重入函数的一个要素
- 可重入函数见 man 7 signal
- 在信号捕捉函数里应使用可重入函数
避免异步 I/O 的类型
- sig_atomic_t 平台下的原子类型
- volatile 防止编译器开启优化选项时，优化对内存的读写
SIGCHLD 信号处理
SIGCHLD 的产生条件
- 子进程终止时
- 子进程接收到 SIGSTOP 信号停止时
- 子进程处在停止态，接受到 SIGCONT 后唤醒时
代码实现
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
void sys_err(char *str) {
perror(str);
exit(1);
}
void do_sig_child(int signo) {
int status;
pid_t pid;
while ((pid = waitpid(0, &status, WNOHANG)) > 0) {
if (WIFEXITED(status))
printf("child %d exit %d\n", pid, WEXITSTATUS(status));
else if (WIFSIGNALED(status))
printf("child %d cancel signal %d\n", pid, WTERMSIG(status));
}
}
int main(void) {
pid_t pid;
int i;
//阻塞SIGCHLD
for (i = 0; i < 10; i++) {
if ((pid = fork()) == 0)
break;
else if (pid < 0)
sys_err("fork");
}
if (pid == 0) {
int n = 18; while (n--) {
printf("child ID %d\n", getpid());
sleep(1);
}
return i;
}else if (pid > 0) { //先设置捕捉
//再解除对SIGCHLD的阻塞
struct sigaction act;
act.sa_handler = do_sig_child;
sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0;
sigaction(SIGCHLD, &act, NULL);
while (1) {
printf("Parent ID %d\n", getpid());
sleep(1);
}
}
return 0;
}
status 处理方式
pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options)
- options
- WNOHANG 没有子进程结束，立即返回
- WUNTRACED
- 如果子进程由于被停止产生的 SIGCHLD， waitpid 则立即返回
- WCONTINUED 如果子进程由于被 SIGCONT 唤醒而产生的 SIGCHLD， waitpid 则立即返回
- 获取 status
- WIFEXITED(status) 子进程正常 exit 终止，返回真 WEXITSTATUS(status)返回子进程正常退出值
- WIFSIGNALED(status) 子进程被信号终止，返回真
- WTERMSIG(status)返回终止子进程的信号值 WIFSTOPPED(status)
- 子进程被停止，返回真 WSTOPSIG(status)返回停止子进程的信号值
- WIFCONTINUED(status) 子进程由停止态转为就绪态，返回真
向信号捕捉函数传参
sigqueue
int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value) union sigval {
int sival_int;
void *sival_ptr; };
sigaction
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *)
siginfo_t {
int si_int;
void *si_ptr;
sigval_t si_value;
...
}
sa_flags = SA_SIGINFO
/* POSIX.1b signal */ /* POSIX.1b signal */ /* Signal value */
实例
- 进程自己收发信号，在同一地址空间
- 不同进程间收发信号，不在同一地址空间,不适合传地址
信号中断系统调用
read 阻塞时，信号中断系统调用:
- 返回部分读到的数据
- read 调用失败，errno 设成 EINTER
总结
本文介绍了可重入函数，信号引起的竞态和异步 I/O，SIGCHLD 信号处理，向想好捕捉函数传参，信号中断系统调用。
- 发表于:
- 本文为 InfoQ 中文站特供稿件
- 首发地址：https://www.infoq.cn/article/558591b82239cbc1d7834bf72
- 如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。
相关快讯
扫码
添加站长 进交流群
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货
腾讯云开发者
