但是linux世界上还有另外一种东东,叫做信号,来处理突发事件。如果系统调用尤其是阻塞型的系统调用遇到信号,怎么办呢?是等系统调用game over以后再处理信号,还是中断系统调用,尽快将信号投递到进程呢? 想想前面提到的例子,如果wait等的子进程5天后才能退出,父进程的信号投递将等的花儿都谢了。所以对于阻塞性的调用,必须阻止这种情况的发生。
一般来讲,一个系统调用,要么成功,要么失败,但是由于为了及时处理信号,出现了第三种情况,系统调用被信号中断,为了标识这种情况,错误码errno 置为EINTR。我们看到了,这个世界并不完美,编程同样也不完美。这也就是前文引用的errno == EINTR时,重启wait的原因。
我们可以看到这种方式并不优美,程序员需要自己判断errno,如果被信号终端,那么还需要自己来重启系统调用。这是System V UNITX的实现方式。
BSD 内核想程序员之所想,急程序员之所急,采用了另外一种实现,就是如果中断系统调用,切换到用户态来执行信号处理程序,那么系统调用没有返回值,内核在信号 处理函数结束后,自动重启系统调用。这种方式很贴心阿,程序员再也不用自己判断errno,然后重启系统调用了。
LINUX不愧是UNIX世界的杰出新秀,他通过SA_RESTART 就可以支持BSD方案。下面我通过一个例子来讲述这个重启问题。
下面这个实例捕捉SIGALRM信号,捕捉到信号后,执行sig_alrm_func函数。我们可以看到因为errno ==EINTR这一段被注释掉,所以,没有重启系统调用wait,导致系统调用wait返回失败,并且父进程没有delay 50 second,从而,父进程先结束了,生成的子进程变成了孤儿。
- #include<stdio.h>
- #include<stdlib.h>
- #include<unistd.h>
- #include<sys/wait.h>
- #include<errno.h>
- #include<string.h>
- pid_t r_wait(int *stat_loc)
- {
- int ret;
- while(((ret = wait(stat_loc)) == -1) )
- {
- /*if(errno == EINTR)
- {
- fprintf(stderr,"may be interrupted by a signal,let wait again \n");
- }
- else*/
- {
- break;
- }
- }
- return ret;
- }
- void sig_alrm_func()
- {
- printf("catch an alarm signal\n");
- return;
- }
- int main(int argc,char** argv)
- {
- pid_t childpid;
- int i,n;
- struct sigaction act;
- if(argc != 2)
- {
- fprintf(stderr,"usage : test n \n",argv[0]);
- return -1;
- }
- n = atoi(argv[1]);
- act.sa_handler = sig_alrm_func;
- sigemptyset(&act.sa_mask);
- act.sa_flags |= 0;//SA_RESTART;
- sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
- for(i = 0;i<n;i++)
- {
- if((childpid = fork()) <= 0)
- break;
- }
- if(childpid == 0 )
- {
- sleep(50);
- }
- while(r_wait(NULL) >0) ;
- fprintf(stderr," i :%d process ID : %ld,\t parent ID :%ld \tchild ID : %ld\n",
- i,(long)getpid(),(long)getppid(),(long)childpid);
- return 0;
- }
- root@libin:~/program/C/UNP/research# ./test 6
另外一个端口查看ps -ef ,并向父进程发送SIGALRM信号。
- root 8679 7694 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8680 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8681 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8682 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8683 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8684 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root 8685 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
- root@libin:~# kill -SIGALRM 8679
- 发送信号SIGALRM后 执行端口显示
- catch an alarm signal
- i :6 process ID : 8679, parent ID :7694 child ID : 8685
- 过了若干秒后,子进程完成自己的生命周期,退出。脱出之前,我们看到,子进程的父进程已经不再是8679.因为8679已经退出了,他们的新父亲是1号进程。
- root@libin:~/program/C/UNP/research# i :0 process ID : 8680, parent ID :1 child ID : 0
- i :1 process ID : 8681, parent ID :1 child ID : 0
- i :2 process ID : 8682, parent ID :1 child ID : 0
- i :3 process ID : 8683, parent ID :1 child ID : 0
- i :4 process ID : 8684, parent ID :1 child ID : 0
- i :5 process ID : 8685, parent ID :1 child ID : 0
通过前面的例子,我们看到了,如果我们收到信号,中断了系统调用,如果我们不重启系统调用,那么,程序不是按照我们预想的方式运行。
OK,我们将r_wait函数中的注释去掉,我们判断错误码errno,如果errno == EINTR,那么我们重启wait函数,那么,我们可以看到如下情景:
- root@libin:~/program/C/UNP/research# ./test 6
在另外一个端口执行ps -ef并且给父进程发送SIGALRM信号
root 8733 7694 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8734 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8735 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8736 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8737 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8738 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8739 8733 0 15:21 pts/0 00:00:00 ./test 6
root@libin:~# kill -SIGALRM 8733
在执行端口,我们看到,程序运行50s后,有如下打印:
- catch an alarm signal
- may be interrupted by a signal,let wait again
- i :1 process ID : 8735, parent ID :8733 child ID : 0
- i :0 process ID : 8734, parent ID :8733 child ID : 0
- i :2 process ID : 8736, parent ID :8733 child ID : 0
- i :3 process ID : 8737, parent ID :8733 child ID : 0
- i :4 process ID : 8738, parent ID :8733 child ID : 0
- i :5 process ID : 8739, parent ID :8733 child ID : 0
- i :6 process ID : 8733, parent ID :7694 child ID : 8739
最后,我们试一下BSD方案,r_wait函数不判断errno,不重启wait,但是act.sa_flags = SA_RESTART.
- root@libin:~/program/C/UNP/research# ./test 6
- catch an alarm signal
- i :0 process ID : 8775, parent ID :8774 child ID : 0
- i :1 process ID : 8776, parent ID :8774 child ID : 0
- i :2 process ID : 8777, parent ID :8774 child ID : 0
- i :3 process ID : 8778, parent ID :8774 child ID : 0
- i :4 process ID : 8779, parent ID :8774 child ID : 0
- i :5 process ID : 8780, parent ID :8774 child ID : 0
- i :6 process ID : 8774, parent ID :7694 child ID : 8780
看到了,情况和sa_flags = 0同时重启系统调用是一样的。
原文出处:http://blog.chinaunix.net/uid-24774106-id-3065234.html