三十三、Linux 进程与信号——中断系统调用和函数可重入性

33.1 中断系统调用

进程调用 “慢” 系统调用时，如果发生了信号，内核会重启系统调用。
慢系统调用
- 可能会永久阻塞的系统调用
- 从终端设备、管道或网络设备上的文件读取
- 向上述文件写入
- 某些设备上的文件打开
- pause 和 wait 系统调用
- 一些设备的 ioctl 操作
- 一些进程间通信函数

33.1.1 慢系统调用引起的调用重启

 #include <unistd.h>

 #include <signal.h>

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 void sig_handler(int signo)

 {

     if(signo == SIGTSTP){

         printf("SIGTSTP occured\n");

     }

 }

 int main(void)

 {

     char buffer[];

     ssize_t size;

     if(signal(SIGTSTP, sig_handler) == SIG_ERR){

         perror("signal sigtstp error");

     }

     printf("begin running and waiting for signal\n");

     size = read(STDIN_FILENO, buffer, );

     if(size < ){

         perror("read error");

     }

     printf("reading finished\n");

     if(write(STDOUT_FILENO, buffer, size) != size) {

         perror("write error");

     }

     printf("end running\n");

     return ;

 }

33.1.2 自定义函数

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <signal.h>

 #include <unistd.h>

 void sig_handler(int signo)

 {

     if(signo == SIGTSTP){

         printf("SIGTSTP occured\n");

     }

 }

 void call_fun(void)

 {

     printf("begin running call_fun\n");

     sleep();

     printf("end running call_fun\n");

 }

 int main()

 {

     if(signal(SIGTSTP, sig_handler) == SIG_ERR){

         perror("signal sigtstp error");

     }

     printf("begin running main\n");

     call_fun();

     printf("end running main\n");

 }

33.2 函数可重入性

在调用某个函数过程中出现信号，且该信号处理函数中再次调用该函数
- 访问全局或静态变量的函数是不可重入函数
  - 即前后数据不一致
- 若是函数内部的局部变量，则此函数是可重入函数
  - 即前后数据一致
程序片段如下：

 #include <signal.h>

 #include <stdio.h>

 #include <stdlib.h>

 #include <unistd.h>

 int g_v[];

 int *h_v;    ///< 堆中变量

 void set(int val)

 {

     int a_v[];

     int i = ;

     for(; i < ; i++) {

         a_v[i] = val;

         g_v[i] = val;

         h_v[i] = val;

         sleep();

     }

     printf("g_v:");

     for(i = ; i < ; i++){

         if(i != ) {

             printf(", %d", g_v[i]);

         }

         else {

             printf(", %d", g_v[i]);

         }

     }

     printf("\n");

     printf("h_v:");

     for(i = ; i < ; i++){

         if(i != ) {

             printf(", %d", h_v[i]);

         }

         else {

             printf(", %d", h_v[i]);

         }

     }

     printf("\n");

     printf("a_v:");

     for(i = ; i < ; i++){

         if(i != ) {

             printf(", %d", a_v[i]);

         }

         else {

             printf(", %d", a_v[i]);

         }

     }

 }

 void sig_handler(int signo)

 {

     if(signo == SIGTSTP){

         printf("SIGTSTP occured\n");

         set();

         printf("\nend SIGTSTP\n");

     }

 }

 int main(void)

 {

     if(signal(SIGTSTP, sig_handler) == SIG_ERR){

         perror("signal sigtstp error");

     }

     h_v = (int *)calloc(, sizeof(int));

     printf("begin running main\n");

     set();

     printf("\nend running main\n");

     return ;

 }

　　运行结果：

　　全局变量中的数据不可控，局部变量都为 10

　　第一次调用 set 函数的时候，set(10) 中的循环运行了 2 次，此时 i = 2，然后中断，再次运行set(20) 函数，此时将所有变量中的值覆盖掉了，中断完了之后，函数继续从中断的地方运行，此时中断的地方 i = 2，则全局变量和堆变量从此处开始运行，后面的 20 都被 10 给覆盖。

巴特西

三十三、Linux 进程与信号——中断系统调用和函数可重入性

33.1 中断系统调用

33.1.1 慢系统调用引起的调用重启

33.1.2 自定义函数

33.2 函数可重入性

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