多线程下慎用sigwait

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作者：[e-mail]
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今天帮助同事调试一个问题，最终确定是在多线程下使用sigwait引发的。
该线程大致流程如下：

void thread(void *data)
{
    int wait_sig = *(int*)data;
    sigset_t sigset;

    sigemptyset(&sigset);
    sigaddset(&sigset, wait_ig);

    while (1) {
        int signal;
        if (0 != sigwait(&sigset, &signal)) {
            break;
        }
    }
}

出现的问题是这个断言失败，也就是说sigwait失败了。后来打印出sigwait的返回值，发现sigwait的失败的原因时EINTR，也就说 sigwait被一个信号中断了，但是不知道信号来自何处。说到此处，先说明一下，sigwait这个函数很奇怪，跟一般的linux API不同。sigwait出错的时候，并不设置errno，而直接把errno错误值返回。

通过增加一个新的判断

int ret = sigwait(&sigset, &signal));
if (EINTR == ret) {
    continue;
}
else if (ret) {
    break;
}

毕竟sigwait作为一个阻塞操作，因为收到信号而失败，是可以接受的行为，所以要对EINTR进行特殊处理。
加上这一句后，发现原来在另外一个线程有一个非法内存错误，所以产生了一个SIGSEGV信号。到此，虽然这个问题是由于这个内存问题引起的，但是实际上从这个问题的现象上看，在多线程下使用sigwait容易引起一些问题。

1.在POSIX标准中，当进程收到信号时，如果是多线程的情况，我们是无法确定是哪一个线程处理这个信号。而sigwait是从进程中pending的信号中，取走指定的信号。这样的话，如果要确保sigwait这个线程收到该信号，那么所有线程含主线程以及这个sigwait线程则必须block住这个信号。否则如果在两次sigwait之间，收到了指定信号，该信号很有可能被任意一个线程处理掉。
2.sigwait的名字以及在man中的介绍容易引起人的误解。
1）sigwait，从名字上看只等待指定信号集。这样很容易让人感觉除指定信号外，其他信号不会促使sigwait的返回；
2）来看看man中的说明The sigwait() function suspends execution of the calling thread until the delivery of one of the signals specified in the signal set set.这里也说了，sigwait会一直suspend直到指定信号发生。另外，man中的errors说明也容易引起误解。man中只有一个错误，就是EINVAL，给人感觉sigwait不会被信号中断。
ERRORS
       EINVAL set contains an invalid signal number.
（我的系统是FC12）
但是按照我一直以来的经验，基本上所有的阻塞操作都会被信号中断，除非设置了RESTART标志。所有我建议同事加了以上的代码。
后来看到man中还有这么一句，
NOTES
       sigwait() is implemented using sigtimedwait(2).
于是又查看了sigtimedwait。发现sigtimedwait的手册还是比较完整的。
ERRORS
       EAGAIN No signal in set was delivered within the timeout period specified to sigtimedwait().

       EINTR  The wait was interrupted by a signal handler; see signal(7).  (This handler was for a signal other than one of those in set.)

       EINVAL timeout was invalid.


其实这次的代码是一个开源工具的代码，它使用信号机制作为多线程的通讯工具。个人感觉这种实现并不合适。因为在它的代码中，并没有在所有的线程中屏蔽掉需要sigwait的信号，另外该工具会产生多个线程，每个线程需要sigwait的信号是不同的。按照上面的代码，实际上它只是通过sigwait等到相应的信号来唤醒该线程，那么还不如使用pthread_cond_wait来代替sigwait呢。