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  • 信号之不可靠的信号及中断的系统调用

    一、不可靠的信号

    在早期的UNIX版本中,信号是不可靠的。不可靠在这里指的是,信号可能会丢失:一个信号发生了,但进程却可能一直不知道这一点

    早期版本中的一个问题是在进程每次接到信号对其进行处理时,随即将该信号动作复位为默认值(经测试,发现我现在用的Red Hat Linux 2.6.18也是这样处理的。)。在描述这些早期系统的编程书籍中,有一个经典实例,它与如何处理中断信号相关,其代码与下面所示的相似:

    int    sig_int();                /* my signal handling function */
    ...
    signal(SIGINT, sig_int);    /*establish handler */
    ...
    sig_int()
    {
      signal(SIGINT, sig_int); /* restablish handler for next time */
      ...                               /* process the signal ... */
    }
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    (由于早期的C语言版本不支持ISO C的void数据类型,所以将信号处理程序声明为int类型。)

    这段代码的一个问题是:从信号发生之后到在信号处理程序中调用signal函数之前这段时间中有一个时间窗口。在此段时间中,可能发生另一次中断信号。第二个中断信号会导致执行默认动作,而针对中断信号的默认动作是终止该进程。这种类型的程序段在大多数情况下会正常工作,使得我们认为它们是正确无误的,而实际上并非如此。

    二、中断的系统调用

    早期UNIX系统的一个特性是:如果进程在执行一个低速系统调用而阻塞期间捕捉到一个信号,则该系统调用就被中断不再继续执行。该系统调用返回出错,其errno被设置为EINTR

    在这里,我们必须区分系统调用和函数。当捕捉到某个信号时,被中断的是内核中执行的系统调用

    为了支持这种特性,将系统调用分成两类:低速系统调用和其他系统调用。低速系统调用是可能会使进程永远阻塞的一类系统调用,它们包括:

    • 在读某些类型的文件(管道、终端设备以及网络设备)时,如果数据不存在则可能会使调用者永远阻塞。
    • 在写这些类型的文件时,如果不能立即接受这些数据,则也可能会使调用者永远阻塞。
    • 打开某些类型文件,在某种条件发生之前也可能会使调用者阻塞(例如,打开终端设备,它要等待直到所有连接的调制解调器应答了电话)。
    • pause(它使调用进程休眠直至捕捉到一个信号)和wait函数。
    • 某些ioctl函数。
    • 某些进程间通信函数。

    在这些低速系统调用中,一个值得注意的例外是与磁盘I/O有关的系统调用。虽然读写一个磁盘文件可能暂时阻塞调用者(在磁盘驱动器将请求排入队列,然后在适当时间执行请求期间),但是除非发生硬件错误,I/O操作总会很快返回,并使调用者不再处于阻塞状态。

    与被中断的系统调用相关的问题是必须显式地处理出错返回。典型的代码序列(假定进行一个读操作,它被中断,我们希望重新启动它)可能如下所示:

    again:
        if ((n = read(fd, buf, BUFFSIZE) < 0)
        {
            if (errno == EINTR)
                goto again;    /* just an interrupt system call */
            /* handle other errors */
        }

    为了帮助应用程序使其不必处理被中断的系统调用,4.2BSD引入了某些被中断系统调用的自动重启动。自动重启动的系统调用包括ioctl、read、readv、write、writev、wait和waitpid。其中,前5个函数只有对低速设备进行操作时才会被信号中断。而wait和waitpid在捕捉到信号时总是被中断。4.3BSD允许进程基于每个信号禁用此功能。

    本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》(第二版),仅作个人学习记录所用。关于本书可参考:http://www.apuebook.com/

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3515035.html
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