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Linux被中断的系统如何调用详解

2020-03-11 17:50 991 查看

前言

慢系统调用，指的是可能永远无法返回，从而使进程永远阻塞的系统调用，比如无客户连接时的accept、无输入时的read都属于慢速系统调用。

在Linux中，当阻塞于某个慢系统调用的进程捕获一个信号，则该系统调用就会被中断，转而执行信号处理函数，这就是被中断的系统调用。

然而，当信号处理函数返回时，有可能发生以下的情况：

如果信号处理函数是用signal注册的，系统调用会自动重启，函数不会返回
如果信号处理函数是用sigaction注册的默认情况下，系统调用不会自动重启，函数将返回失败，同时errno被置为EINTR
只有中断信号的SA_RESTART标志有效时，系统调用才会自动重启

下面我们编写代码，分别验证上述几种情形，其中系统调用选择read，中断信号选择SIGALRM，中断信号由alarm产生。

使用signal

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

void handler(int s)
{
printf("read is interrupt by signal handler\n");
return;
}

int main()
{
char buf[10];
int nread = 0;

signal(SIGALRM, handler);
alarm(2);

printf("read start\n");
nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
printf("read return\n");

if ((nread < 0) && (errno == EINTR))
{
printf("read return failed, errno is EINTR\n");
}

return 0;
}

使用sigaction + 默认情况

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

void handler(int s)
{
printf("read is interrupt by signal handler\n");
return;
}

int main()
{
char buf[10];
int nread = 0;
struct sigaction act;

sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_handler = handler;
act.sa_flags = 0; //不给SIGALRM信号设置SA_RESTART标志，使用sigaction的默认处理方式
//act.sa_flag |= SA_INTERRUPT; //SA_INTERRUPT是sigaction的默认处理方式，即不自动重启被中断的系统调用
//实际上，不管act.sa_flags值为多少，只要不设置SA_RESTART，sigaction都是按SA_INTERRUPT处理的

sigaction(SIGALRM, &act, NULL);
alarm(2);

printf("read start\n");
nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
printf("read return\n");

if ((nread < 0) && (errno == EINTR))
{
printf("read return failed, errno is EINTR\n");
}

return 0;
}

使用sigaction + 指定SA_RESTART标志

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>

void handler(int s)
{
printf("read is interrupt by signal handler\n");
return;
}

int main()
{
char buf[10];
int nread = 0;
struct sigaction act;

sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_handler = handler;
act.sa_flags = 0;
act.sa_flags |= SA_RESTART; //给SIGALRM信号设置SA_RESTART标志

sigaction(SIGALRM, &act, NULL);
alarm(2);

printf("read start\n");
nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf));
printf("read return\n");

if ((nread < 0) && (errno == EINTR))
{
printf("read return failed, errno is EINTR\n");
}

return 0;
}

由于对被中断系统调用处理方式的差异性，因此对应用程序来说，与被中断的系统调用相关的问题是：

应用程序无法保证总是知道信号处理函数的注册方式，以及是否设置了SA_RESTART标志
可移植的代码必须显式处理关键函数的出错返回，当函数出错且errno等于EINTR时，可以根据实际需求进行相应处理，比如重启该函数

int nread = read(fd, buf, 1024);

if (nread < 0)
{
if (errno == EINTR)
{
//read被中断，其实不应该算作失败，可以根据实际需求进行处理，比如重写调用read，也可以忽略它
}
else
{
//read真正的读错误
}
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对脚本之家的支持。

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标签： linux 中断系统

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