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Linux被中斷的系統(tǒng)如何調(diào)用詳解

 更新時(shí)間：2019年10月12日 08:23:11   作者：原野追逐  
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Linux被中斷的系統(tǒng)如何調(diào)用的相關(guān)資料，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用Linux具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

前言

慢系統(tǒng)調(diào)用，指的是可能永遠(yuǎn)無(wú)法返回，從而使進(jìn)程永遠(yuǎn)阻塞的系統(tǒng)調(diào)用，比如無(wú)客戶連接時(shí)的accept、無(wú)輸入時(shí)的read都屬于慢速系統(tǒng)調(diào)用。

在Linux中，當(dāng)阻塞于某個(gè)慢系統(tǒng)調(diào)用的進(jìn)程捕獲一個(gè)信號(hào)，則該系統(tǒng)調(diào)用就會(huì)被中斷，轉(zhuǎn)而執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)，這就是被中斷的系統(tǒng)調(diào)用。

然而，當(dāng)信號(hào)處理函數(shù)返回時(shí)，有可能發(fā)生以下的情況：

  • 如果信號(hào)處理函數(shù)是用signal注冊(cè)的，系統(tǒng)調(diào)用會(huì)自動(dòng)重啟，函數(shù)不會(huì)返回
  • 如果信號(hào)處理函數(shù)是用sigaction注冊(cè)的
    • 默認(rèn)情況下，系統(tǒng)調(diào)用不會(huì)自動(dòng)重啟，函數(shù)將返回失敗，同時(shí)errno被置為EINTR
    • 只有中斷信號(hào)的SA_RESTART標(biāo)志有效時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用才會(huì)自動(dòng)重啟

下面我們編寫代碼，分別驗(yàn)證上述幾種情形，其中系統(tǒng)調(diào)用選擇read，中斷信號(hào)選擇SIGALRM，中斷信號(hào)由alarm產(chǎn)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 + 默認(rèn)情況

#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; //不給SIGALRM信號(hào)設(shè)置SA_RESTART標(biāo)志，使用sigaction的默認(rèn)處理方式
  //act.sa_flag |= SA_INTERRUPT; //SA_INTERRUPT是sigaction的默認(rèn)處理方式，即不自動(dòng)重啟被中斷的系統(tǒng)調(diào)用
  //實(shí)際上，不管act.sa_flags值為多少，只要不設(shè)置SA_RESTART，sigaction都是按SA_INTERRUPT處理的

  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標(biāo)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; //給SIGALRM信號(hào)設(shè)置SA_RESTART標(biāo)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;
}


由于對(duì)被中斷系統(tǒng)調(diào)用處理方式的差異性，因此對(duì)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，與被中斷的系統(tǒng)調(diào)用相關(guān)的問(wèn)題是：

  • 應(yīng)用程序無(wú)法保證總是知道信號(hào)處理函數(shù)的注冊(cè)方式，以及是否設(shè)置了SA_RESTART標(biāo)志
  • 可移植的代碼必須顯式處理關(guān)鍵函數(shù)的出錯(cuò)返回，當(dāng)函數(shù)出錯(cuò)且errno等于EINTR時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)處理，比如重啟該函數(shù)
int nread = read(fd, buf, 1024);

if (nread < 0)
{
  if (errno == EINTR)
  {
    //read被中斷，其實(shí)不應(yīng)該算作失敗，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行處理，比如重寫調(diào)用read，也可以忽略它
  }
  else
  {
    //read真正的讀錯(cuò)誤
  }
}

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

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