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

• 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

• 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  
#include  
#include 
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

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  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include  
#include 
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

• 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:

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。