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2016年(2)

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分类: LINUX

2016-08-08 14:31:35

这几天,写服务器代码过程当中,遇见EINRT信号的问题,我是借鉴 《unp 》,采用continue或者goto again循环解决的。但是感觉这个还是很有必要记录一下。网络上查找到的信息很多。下面是我查找到的和EINTR有关的介绍:
1  http://blog.csdn.net/yanook/article/details/7226019  慢系统调用函数如何处理中断信号EINTR
2  http://blog.csdn.net/benkaoya/article/details/17262053 信号中断 与 慢系统调用
3      socket,accept,connect出现EINTR错误的解决方法
个人认为2说的比较明确,建议大家多看看。
我的记录基本上是对2的抄袭:

慢系统调用:可能永远阻塞的系统调用
这很关键,不适用于非诸塞的情况。永远阻塞的系统调用是指调用永远无法返回,多数网络支持函数都属于这一类。如:若没有客户连接到服务器上,那么服务器的accept调用就会一直阻塞。
(以下为抄袭2原文)

EINTR说明:
如果进程在一个慢系统调用(slow system call)中阻塞时,当捕获到某个信号且相应信号处理函数返回时,这个系统调用被中断,调用返回错误,设置errno为EINTR(相应的错误描述为“Interrupted system call”)。

怎么看哪些系统条用会产生EINTR错误呢?man 7 signal,在ubuntu 10.04上可以查看,哪些系统调用会产生 EINTR错误。

如何处理被中断的系统调用

既然系统调用会被中断,那么别忘了要处理被中断的系统调用。有三种处理方式:

◆ 人为重启被中断的系统调用

◆ 安装信号时设置 SA_RESTART属性(该方法对有的系统调用无效)

◆  忽略信号(让系统不产生信号中断)

人为重启被中断的系统调用

人为当碰到EINTR错误的时候,有一些可以重启的系统调用要进行重启,而对于有一些系统调用是不能够重启的。例如:accept、read、write、select、和open之类的函数来说,是可以进行重启的。不过对于套接字编程中的connect函数我们是不能重启的,若connect函数返回一个EINTR错误的时候,我们不能再次调用它,否则将立即返回一个错误。针对connect不能重启的处理方法是,必须调用select来等待连接完成。

这里的“重启”怎么理解?

一些IO系统调用执行时,如 read 等待输入期间,如果收到一个信号,系统将中断read, 转而执行信号处理函数. 当信号处理返回后, 系统遇到了一个问题: 是重新开始这个系统调用, 还是让系统调用失败?早期UNIX系统的做法是, 中断系统调用,并让系统调用失败, 比如read返回 -1, 同时设置 errno 为EINTR中断了的系统调用是没有完成的调用,它的失败是临时性的,如果再次调用则可能成功,这并不是真正的失败,所以要对这种情况进行处理, 典型的方式为:

另外,原文建议上去github上看看别人怎么处理EINTR错误的,下面2个处理方面均是截图过来的:

connect处理方式,抄袭3原文,没有测试过,处理方法是对的。
connect的问题,当connect遇到EINTR错误时,不能向上面那样重新进入循环处理,原因是,connect的请求已经发送向对方,正在等待对方回应,这是如果重新调用connect,而对方已经接受了上次的connect请求,这一次的connect就会被拒绝,因此,需要使用select或poll调用来检查socket的状态,如果socket的状态就绪,则connect已经成功,否则,视错误原因,做对应的处理。
#include poll.h

int check_conn_is_ok(socket_t sock) {
	struct pollfd fd;
	int ret = 0;
	socklen_t len = 0;

	fd.fd = sock;
	fd.events = POLLOUT;

	while ( poll (&fd, 1, -1) == -1 ) {
		if( errno != EINTR ){
			perror("poll");
			return -1;
		}
	}

	len = sizeof(ret);
	if ( getsockopt (sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR,
                     &ret,
                     &len) == -1 ) {
    	        perror("getsockopt");
		return -1;
	}

	if(ret != 0) {
		fprintf (stderr, "socket %d connect failed: %s\n",
                 sock, strerror (ret));
		return -1;
	}

	return 0;
}

在调用connect时,这样使用:

#include erron.h

....
if(connnect()) {
    if(errno == EINTR) {
        if(check_conn_is_ok() < 0) {
              perror();
              return -1;
        }
        else {
             printf("connect is success!\n");
        }
    }
    else {
         perror("connect");
         return -1;
    }
}
我一般使用continue或者goto来处理。

安装信号时设置 SA_RESTART属性

我们还可以从信号的角度来解决这个问题,  安装信号的时候, 设置 SA_RESTART属性,那么当信号处理函数返回后, 不会让系统调用返回失败,而是让被该信号中断的系统调用将自动恢复。

  1. struct sigaction action;  
  2.    
  3. action.sa_handler = handler_func;  
  4. sigemptyset(&action.sa_mask);  
  5. action.sa_flags = 0;  
  6. /* 设置SA_RESTART属性 */  
  7. action.sa_flags |= SA_RESTART;  
  8.    
  9. sigaction(SIGALRM, &action, NULL);  

但注意,并不是所有的系统调用都可以自动恢复如msgsnd喝msgrcv就是典型的例子,msgsnd/msgrcv以block方式发送/接收消息时,会因为进程收到了信号而中断。此时msgsnd/msgrcv将返回-1,errno被设置为EINTR。且即使在插入信号时设置了SA_RESTART,也无效。在man msgrcv中就有提到这点:

msgsnd and msgrcv are never automatically restarted after being interrupted by a signal handler, regardless of the setting  of the SA_RESTART flag when establishing a signal  handler.

忽略信号

当然最简单的方法是忽略信号,在安装信号时,明确告诉系统不会产生该信号的中断。

  1. struct sigaction action;  
  2.    
  3. action.sa_handler = SIG_IGN;  
  4. sigemptyset(&action.sa_mask);  
  5.    
  6. sigaction(SIGALRM, &action, NULL);  
测试代码1
  1. #include   
  2. #include   
  3. #include   
  4. #include   
  5. #include   
  6. #include   
  7.    
  8. void sig_handler(int signum)  
  9. {  
  10.     printf("in handler\n");  
  11.     sleep(1);  
  12.     printf("handler return\n");  
  13. }  
  14.    
  15. int main(int argc, char **argv)  
  16. {  
  17.     char buf[100];  
  18.     int ret;  
  19.     struct sigaction action, old_action;  
  20.    
  21.     action.sa_handler = sig_handler;  
  22.     sigemptyset(&action.sa_mask);  
  23.     action.sa_flags = 0;  
  24.     /* 版本1:不设置SA_RESTART属性 
  25.      * 版本2:设置SA_RESTART属性 */  
  26.     //action.sa_flags |= SA_RESTART;  
  27.    
  28.     sigaction(SIGALRM, NULL, &old_action);  
  29.     if (old_action.sa_handler != SIG_IGN) {  
  30.         sigaction(SIGALRM, &action, NULL);  
  31.     }  
  32.     alarm(3);  
  33.      
  34.     bzero(buf, 100);  
  35.    
  36.     ret = read(0, buf, 100);  
  37.     if (ret == -1) {  
  38.         perror("read");  
  39.     }  
  40.    
  41.     printf("read %d bytes:\n", ret);  
  42.     printf("%s\n", buf);  
  43.    
  44.     return 0;  
  45. }  
在ubuntu 10.04 上测试结果:
不设置SA_RESTART,执行结果如下:

说明接受信号处理完成以后,主函数收到EINTR信号,read函数返回-1,退出
设置SA_RESTART,执行结果如下:

说明设置SA_RESTART参数以后自动重新调用read函数,没有体现在应用层代码中,在应用层看来,这个EINTR没有造成任何影响。

个人认为下面的总结很重要:

慢系统调用(slow system call)会被信号中断,系统调用函数返回失败,并且errno被置为EINTR(错误描述为“Interrupted system call”)。

处理方法有以下三种:①人为重启被中断的系统调用;②安装信号时设置 SA_RESTART属性;③忽略信号(让系统不产生信号中断)。

有时我们需要捕获信号,但又考虑到第②种方法的局限性(设置 SA_RESTART属性对有的系统无效,如msgrcv),所以在编写代码时,一定要“人为重启被中断的系统调用”

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