Linux信号编程实践(二) 信号发送函数和可重入函数
来源:互联网 发布:双色球矩阵选号器 编辑:程序博客网 时间:2024/05/02 15:46
在早期的UNIX中信号是不可靠的,不可靠在这里指的是:信号可能丢失,一个信号发生了,但进程却可能一直不知道这一点。
现在Linux 在SIGRTMIN实时信号之前的都叫不可靠信号,这里的不可靠主要是不支持信号队列,就是当多个信号发生在进程中的时候(收到信号的速度超过进程处理的速度的时候),这些没来的及处理的信号就会被丢掉,仅仅留下一个信号。
可靠信号是多个信号发送到进程的时候(收到信号的速度超过进程处理信号的速度的时候),这些没来的及处理的信号就会排入进程的队列。等进程有机会来处理的时候,依次再处理,信号不丢失。
同时,信号的发送和安装也出现了新版本:信号发送函数sigqueue()及信号安装函数sigaction()。sigaction和signal函数都是调用内核服务do_signal函数;[内核服务函数,应用程序无法调用该函数
非实时信号都不支持排队,都是不可靠信号;实时信号都支持排队,都是可靠信号。
关于信号发送的一些API:
1.kill
int kill(pid_t pid, int signo);
参数:
pid:可能选择有以下四种
1. pid大于零时,pid是信号欲送往的进程的标识。
2. pid等于零时,信号将送往所有与调用kill()的那个进程属同一个使用组的进程。
3. pid等于-1时,信号将送往所有调用进程有权给其发送信号的进程,除了进程1(init)。
4. pid小于-1时,信号将送往以-pid为组标识的进程。
sig:准备发送的信号代码,假如其值为零则没有任何信号送出,但是系统会执行错误检查,通常会利用sig值为零来检验某个进程是否仍在执行。
返回值说明: 成功执行时,返回0。失败返回-1,errno被设为以下的某个值 EINVAL:指定的信号码无效(参数 sig 不合法) EPERM;权限不够无法传送信号给指定进程 ESRCH:参数 pid 所指定的进程或进程组不存在。
void handler(int sig){ printf("recvv a sig =%d\n",sig);}int main(){ if(signal(SIGUSR1,handler)==SIG_ERR) ERR_EXIT("signal error!"); pid_t pid=fork(); if(pid==-1) ERR_EXIT("fork error!"); else if(pid==0) { //等于 killpg(getpgrp(),SIGUSR1); pid=getpgrp(); kill(-pid,SIGUSR1); /* kill(getppid(),SIGUSR1); */ //以上 exit(EXIT_SUCCESS); } int n=5; do{ n=sleep(n); }while(n>0);// return 0;}
注意点:
(1)sleep函数会被信号打断,进行完信号的处理函数后不再睡眠,而是继续执行sleep函数以后的操作。如果我们就是想要程序睡眠一段时间呢?通过man手册发现,sleep函数的返回值是 还剩余的秒数,所以可以采用循环的形式,即:while(n=sleep(n));(2)如果发出信号的目标是进程组,那么子进程fork的时候会继承信号,从而会发生两次信号处理。
2.raise
raise()给自己发送信号,等价于raise(getpid(),sig)
3.killpgkillpg()给进程组发送信号,killpg(pgrp,sig)等于kill(pgrp,sig)
4.sigqueueint sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);给进程发送信号,支持排队,可以附带信息。
5.alarm
alarm函数,设置一个闹钟延迟发送SIGALRM信号(告诉Linux内核n秒中以后,发送SIGALRM信号);
但是alarm函数一次只能发送一个信号,所以必须递归调用才可以实现间歇性发送信号的功能。
void handler(int sig){ printf("recvv a sig =%d\n",sig); alarm(1); //间接递归,持续发送信号}int main(){ if(signal(SIGALRM,handler)==SIG_ERR) ERR_EXIT("signal error!"); alarm(1); while(1) pause(); return 0;}
可重入/不可重入函数
主要用于多任务环境中,一个可重入的函数简单来说就是可以被中断的函数,也就是说,可以在这个函数执行的任何时刻中断它,转入OS调度下去执行另外一段代码,而返回控制时不会出现什么错误;而不可重入的函数由于使用了一些系统资源,比如全局变量区,中断向量表等,所以它如果被中断的话,可能会出现问题,这类函数是不能运行在多任务环境下的。
也可以这样理解,重入即表示重复进入,首先它意味着这个函数可以被中断,其次意味着它除了使用自己栈上的变量以外不依赖于任何环境(包括static),这样的函数就是purecode(纯代码)可重入,可以允许有该函数的多个副本在运行,由于它们使用的是分离的栈,所以不会互相干扰。如果确实需要访问全局变量(包括static),一定要注意实施互斥手段。可重入函数在并行运行环境中非常重要,但是一般要为访问全局变量付出一些性能代价。
编写可重入函数时,若使用全局变量,则应通过关中断、信号量(即P、V操作)等手段对其加以保护。
说明:若对所使用的全局变量不加以保护,则此函数就不具有可重入性,即当多个进程调用此函数时,很有可能使有关全局变量变为不可知状态。
为了增强程序的稳定性,在信号处理函数中应使用可重入函数。
下面给出大家一个不可重入函数在信号处理程序中可能发生的错误:ypedef struct{ int a; int b; int c; int d;}TEST;TEST g_data;void handler(int sig){ // printf("recvv a sig =%d\n",sig); printf("%d %d %d %d\n",g_data.a,g_data.b,g_data.c,g_data.d); alarm(1);}int main(){ TEST zeros={0,0,0,0}; TEST ones={1,1,1,1}; if(signal(SIGALRM,handler)==SIG_ERR) ERR_EXIT("signal error!"); g_data=zeros; alarm(1); while(1) { g_data=zeros; g_data=ones; } return 0;}
如图,会出现类似0011的交叉结果,原因是g_data=ones内部对a,b,c,d分别赋值时,有可能被信号中断,造成一部分旧值还没来的及替换,发生错误。这说明进行的操作不是原子操作,是不可重入函数。不要在信号处理程序中使用。
我们可以使用man 7 signal查看常用的可重入函数:
不可重入函数
满足下列条件的函数多数是不可重入的:
(1)使用静态数据结构,如getlogin(),gmtime(),getgrgid(),getgrnam(),getpwuid()以及getpwnam()等等;
(2)函数实现时,调用了malloc()或者free()函数;
(3)实现时使用了标准I/O函数
关于可重入函数和不可重入函数的相关详细实例,请参考 http://www.cnblogs.com/luvi/archive/2008/05/09/1190493.html- Linux信号编程实践(二) 信号发送函数和可重入函数
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