Linux被中断的系统调用
- 2019 年 10 月 11 日
- 筆記
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 handlern"); return; } int main() { char buf[10]; int nread = 0; signal(SIGALRM, handler); alarm(2); printf("read startn"); nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); printf("read returnn"); if ((nread < 0) && (errno == EINTR)) { printf("read return failed, errno is EINTRn"); } 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 handlern"); 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 sigaction(SIGALRM, &act, NULL); alarm(2); printf("read startn"); nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); printf("read returnn"); if ((nread < 0) && (errno == EINTR)) { printf("read return failed, errno is EINTRn"); } 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 handlern"); 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 startn"); nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf)); printf("read returnn"); if ((nread < 0) && (errno == EINTR)) { printf("read return failed, errno is EINTRn"); } 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 } }