重啓系統調用探究（轉）

時間 2019-11-12

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可是linux世界上還有另一種東東，叫作信號，來處理突發事件。若是系統調用尤爲是阻塞型的系統調用遇到信號，怎麼辦呢？是等系統調用game over之後再處理信號，仍是中斷系統調用，儘快將信號投遞到進程呢？想一想前面提到的例子，若是wait等的子進程5天后才能退出，父進程的信號投遞將等的花兒都謝了。因此對於阻塞性的調用，必須阻止這種狀況的發生。

通常來說，一個系統調用，要麼成功，要麼失敗，可是因爲爲了及時處理信號，出現了第三種狀況，系統調用被信號中斷，爲了標識這種狀況，錯誤碼errno 置爲EINTR。咱們看到了，這個世界並不完美，編程一樣也不完美。這也就是前文引用的errno == EINTR時，重啓wait的緣由。

咱們能夠看到這種方式並不優美，程序員須要本身判斷errno，若是被信號終端，那麼還須要本身來重啓系統調用。這是System V UNITX的實現方式。

BSD 內核想程序員之所想，急程序員之所急，採用了另一種實現，就是若是中斷系統調用，切換到用戶態來執行信號處理程序，那麼系統調用沒有返回值，內核在信號處理函數結束後，自動重啓系統調用。這種方式很貼心阿，程序員不再用本身判斷errno，而後重啓系統調用了。

LINUX不愧是UNIX世界的傑出新秀，他經過SA_RESTART 就能夠支持BSD方案。下面我經過一個例子來說述這個重啓問題。

下面這個實例捕捉SIGALRM信號，捕捉到信號後，執行sig_alrm_func函數。咱們能夠看到由於errno ==EINTR這一段被註釋掉，因此，沒有重啓系統調用wait，致使系統調用wait返回失敗，而且父進程沒有delay 50 second，從而，父進程先結束了，生成的子進程變成了孤兒。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<errno.h>
#include<string.h>
pid_t r_wait(int *stat_loc)
{
int ret;
while(((ret = wait(stat_loc)) == -1) )
{
/*if(errno == EINTR)
{
fprintf(stderr,"may be interrupted by a signal,let wait again \n");
}
else*/
{
break;
}
}
return ret;
}
void sig_alrm_func()
{
printf("catch an alarm signal\n");
return;
}
int main(int argc,char** argv)
{
pid_t childpid;
int i,n;
struct sigaction act;
if(argc != 2)
{
fprintf(stderr,"usage : test n \n",argv[0]);
return -1;
}
n = atoi(argv[1]);
act.sa_handler = sig_alrm_func;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags |= 0;//SA_RESTART;
sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
for(i = 0;i<n;i++)
{
if((childpid = fork()) <= 0)
break;
}
if(childpid == 0 )
{
sleep(50);
}
while(r_wait(NULL) >0) ;
fprintf(stderr," i :%d process ID : %ld,\t parent ID :%ld \tchild ID : %ld\n",
i,(long)getpid(),(long)getppid(),(long)childpid);
return 0;
}

root@libin:~/program/C/UNP/research# ./test 6

另一個端口查看ps -ef ,並向父進程發送SIGALRM信號。

root 8679 7694 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8680 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8681 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8682 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8683 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8684 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root 8685 8679 0 15:04 pts/0 00:00:00 ./test 6
root@libin:~# kill -SIGALRM 8679
發送信號SIGALRM後執行端口顯示
catch an alarm signal
i :6 process ID : 8679, parent ID :7694 child ID : 8685
過了若干秒後，子進程完成本身的生命週期，退出。脫出以前，咱們看到，子進程的父進程已經再也不是8679.由於8679已經退出了，他們的新父親是1號進程。
root@libin:~/program/C/UNP/research# i :0 process ID : 8680, parent ID :1 child ID : 0
i :1 process ID : 8681, parent ID :1 child ID : 0
i :2 process ID : 8682, parent ID :1 child ID : 0
i :3 process ID : 8683, parent ID :1 child ID : 0
i :4 process ID : 8684, parent ID :1 child ID : 0
i :5 process ID : 8685, parent ID :1 child ID : 0