信号处理函数中的setjump问题

sigsetjmp and siglongjmp functions

#include

 

int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savemask);

 

Returns: 0 if called directly, nonzero if returning from a call to siglongjmp

void siglongjmp(sigjmp_buf env, int val);

这两个函数与setlongjmp 和longjmp在使用与signal handler里面的时候的区别在于：

是否可以自动恢复signal mask：

Setlongjmp和longjmp如果在signal handler里面被调用，当longjmp返回时，不会自动将handler里面系统自动block的本signal给unblock。当然，如果我们用return之类的返回语句，就会自动unblock。并且为了兼容setlongjmp和longjmp，sigsetjmp和siglongjmp还可以提供不自动恢复signal mask的方式工作。因此我们基本上在signal handler里面摒弃对longjmp和setlongjmp的调用。

 

检查位置缓冲的合法性：

如果在signal机制里面使用这种长跳转，建议使用siglongjmp的时候，要确保sigsetjmp已经被调用，即我们可以调到一个合法的位置去。因此要使用一个标记，来表明当前位置缓冲是否合法。当sigsetjmp调用后，标记置位，位置缓冲合法，这样在signal handler里面就可以正确的跳到该位置了。我们之所以要这么做是因为，在signal 处理中，指不定什么时候来个信号，所以信号的来到并不一定完全依据我们自己的想法和设计，所以，有可能在我们用sigsetjmp来设置位置缓冲之前，该信号就到来了，所以，我们应该用一个标记来保护，如果信号来了，我们进入handler，我们检察标记，看是否被置位，如果置了位，就表明位置缓冲是合法的，这样才能跳过去。在非signal的场合，由于我们基本上可以预知程序的执行流程，因此我们可以不用检查是否位置缓冲是合法的，不过检查的话更好。

下面是例子代码：

Figure 10.20. Example of signal masks, sigsetjmp, and siglongjmp

#include "apue.h"

#include

#include

static void                         sig_usr1(int), sig_alrm(int);

static sigjmp_buf                   jmpbuf;

static volatile sig_atomic_t        canjump;

int

main(void)

{

    if (signal(SIGUSR1, sig_usr1) == SIG_ERR)

        err_sys("signal(SIGUSR1) error");

    if (signal(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)

        err_sys("signal(SIGALRM) error");

    pr_mask("starting main: ");     /* */

    if (sigsetjmp(jmpbuf, 1)) {

        pr_mask("ending main: ");

        exit(0);

    }

    canjump = 1;         /* now sigsetjmp() is OK */

    for ( ; ; )

        pause();

}

static void

sig_usr1(int signo)

{

    time_t  starttime;

 

    if (canjump == 0)

        return;     /* unexpected signal, ignore */

    pr_mask("starting sig_usr1: ");

    alarm(3);               /* SIGALRM in 3 seconds */

    starttime = time(NULL);

    for ( ; ; )             /* busy wait for 5 seconds */

        if (time(NULL) > starttime + 5)

            break;

    pr_mask("finishing sig_usr1: ");

 

    canjump = 0;

    siglongjmp(jmpbuf, 1);  /* jump back to main, don't return */

}

static void

sig_alrm(int signo)

{

    pr_mask("in sig_alrm: ");

}

这里的pr_mask函数的作用是，打印字符串，并将此事被block的信号打印。

sig_atomic_t类型是ISO C中定义的一种保证对其进行写操作不会被打断的类型，可见他的空间一定不会扩越页边界（那会造成缺页中断）使其操作被打断。又由于main和signal handler都在访问他，所以将其设置成volatile，保证对他的修改都协会内存，防止出现不一致性问题。

在我们以前使用setjmp和lomgjmp的时候提到过一点，即volatile型的auto变量可以保证当longjmp发生后，其状态为最新的状态，不会发生rollback，这就是因为他的存储访问都是在memory进行的，而不是register。

执行结果：

$ ./a.out &                      start process in background

   starting main:

   [1]   531                        the job-control shell prints its process ID

   $ kill -USR1 531                 send the process SIGUSR1

   starting sig_usr1: SIGUSR1

   $ in sig_alrm: SIGUSR1 SIGALRM

   finishing sig_usr1: SIGUSR1

   ending main:

                                    just press RETURN

   [1] + Done          ./a.out &

 

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相关函数：longjmp, siglongjmp, setjmp
表头文件：#include
函数定义：int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savesigs)
函数说明：sigsetjmp()会保存目前堆栈环境，然后将目前的地址作一个记号，而在程序其他地方调用siglongjmp()时便会直接跳到这个记号位置，然后还原堆栈，继续程序好执行。
参数env为用来保存目前堆栈环境，一般声明为全局变量
参数savesigs若为非0则代表搁置的信号集合也会一块保存
当sigsetjmp()返回0时代表已经做好记号上，若返回非0则代表由siglongjmp（）跳转回来。
返回值  ：返回0代表局促存好目前的堆栈环境，随时可供siglongjmp()调用， 若返回非0值则代表由siglongjmp()返回


附加说明：setjmp()和sigsetjmp()会令程序不易令人理解，请尽量不要使用




//测试代码
#include
#include
#include
#include
#include
static jmp_buf env_alrm;
void alarm_fun()
{
printf("time out\n");
siglongjmp(env_alrm,1);
}
int test_alrm()
{
int test_value = 0;
signal(SIGALRM,alarm_fun);
if ( sigsetjmp(env_alrm, 1) != 0 )
    {
        alarm( 0 );
        signal( SIGALRM, SIG_IGN );
        return -1;    /* timeout */
    }
alarm(5);//5 sec;
sleep(10);//改变这里看效果
alarm(0);
signal( SIGALRM, SIG_IGN );//忽略信号
return 1;
}
int main()
{
printf("%d",test_alrm());
return 0;
}

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进程部分介绍过了setjmp和longjmp函数, 这两个函数在跳转时会带信号屏蔽字跳转, 在信号处理程序(hanlder)中使用longjmp会导致后来产生的这种信号被屏蔽.

POSIX.1 也没有具体说明setjmp和longjmp对信号屏蔽字的作用, 而是定义了两个新函数: sigsetjmp和siglongjmp.

1. 原型:

#include <setjmp.h>

int sigsetjmp(sigjmp_buf env, int savemask);
直接调用则返回0, 从siglongjmp调用返回则返回非0值.

void siglongjmp(sigjmp_buf env, int val);

可见发现sigsetjmp比setjmp多了一个参数savemask, 如果非0, 则sigsetjmp在env中保存进程的当前信号屏蔽字.

2. 实例:

还是老习惯, 用代码来验证

#include <signal.h>
#include <setjmp.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

/* Jump buffer */
static sigjmp_buf jmpbuf;

/* Signal handler */
static void myfunc(int signo)
{
    printf("SIGQUIT ");
    sleep(1);
    siglongjmp(jmpbuf, 1);
}

int main()
{
    char *p = NULL;
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = myfunc;
    act.sa_flags = SA_INTERRUPT;
    sigemptyset(&act.sa_mask);

    if (sigaction(SIGQUIT, &act, NULL) < 0)
        perror("sigaction");

    if (sigsetjmp(jmpbuf, 1) == 1)
    {
        printf("I'm jumped ");
    }
    else
    {
        /* SIGSEGV */
        raise(SIGQUIT);
    }

    /* JUMP */
    printf("I'm here ");

    return 0;
}

这段代码首先用sigaction设定SIGQUIT信号的处理函数, 然后sigsetjmp设定sigjmp_buf, 当它从siglongjmp返回时显示I'm jumped, 第一次设定完成后产生SIGQUIT信号.