慢系統調用與訊號中斷

早期的Unix系統，如果進程在一個‘慢’系統調用中阻塞時，捕獲到一個訊號，這個系統調用被中斷，調用返回錯誤，設定errno為EINTR。系統調用被分為慢系統調用和其他兩大類別。

    慢系統調用可以被永久阻塞，包括以下幾個類別：

       （1）讀寫‘慢’裝置（包括pipe，終端裝置，網路連接等）。讀時，資料不存在，需要等待；寫時，緩衝區滿或其他原因，需要等待。讀寫磁碟檔案一般不會阻塞。

       （2）當開啟某些特殊檔案時，需要等待某些條件，才能開啟。例如：開啟中斷裝置時，需要等到串連裝置的modem響應才能完成。

       （3）pause和wait函數。pause函數使調用進程睡眠，直到捕獲到一個訊號。wait等待子進程終止。

       （4）某些ioctl操作。

       （5）某些IPC操作。

    有些情況下，即使操作被訊號中斷，還是要繼續執行該操作，即需要重啟該操作。那麼，程式需要檢查系統調用的錯誤類型是否為EINTR，如果是，表明系統調用被中斷，則重新啟動操作。典型代碼如下所示：

     again:
          if ((n = read(fd, buf, BUFFSIZE)) < 0) {
             if (errno == EINTR)
                  goto again;     /* just an interrupted system call */
            /* handle other errors */
          }

    4.2BSD為了簡化程式的操作，提供了自動重啟某些被中斷系統調用的功能，這些系統調用包括ioctl，read，readv，write，writev，wait，waitpid。前五個函數當它們操作慢裝置時，才會被中斷。這可能給那些不希望自動重啟這些系統調用的應用帶來麻煩，所以4.3BSD允許進程在指定訊號上關閉此功能。

    POSIX.1允許實現重新啟動系統調用，但沒有強制要求。SUS給sigaction增加了一個XSI擴充標記SA_RESTART，要求被該訊號中斷的系統調用被自動重啟。

 

別忘了--要處理被中斷的系統調用

一般慢速系統調用基本規則是：當阻塞於某個慢系統系統調用的一個進程捕獲某個訊號且相應訊號處理函數返回時，該系統調用可能要返回

ENINTR錯誤。

 

問:linux會重啟某些被中斷的系統調用嗎？

 

處理的例子：

for( ; {
     if (connfd = accept(listenfd, (SA *) &cliaddr, &clilen)) < 0) 
    {
    if (errno == EINTR)
        continue;
    }
    else
    {
        errsys("accept error");
    }
}

 

在tcp socket 中,connect()被中斷後是不能被重啟的？如何處理呢

可以採用select來等待串連完成

 

系統調用被訊號中斷和自動重啟動

    當進程正在執行一個系統調用時，如果被訊號中斷，這時會發生什麼呢？

當一個低速調用阻塞期間捕捉到一個訊號， 則該系統調用就被中斷不再繼續執行。 該系統調用返回出錯，起errono設定為EINTR。 因為發生訊號， 進程捕捉到它， 這將是一個很好的機會來喚醒阻塞的系統調用。

但有一個問題就是如果該系統調為read()， 正在等待終端輸入， 如果被訊號中斷的話， 難免會影響整個程式的正確性， 所以有些系統使這類系統調用自動重啟動。就是一旦被某訊號中斷， 立即再啟動。

如下面的signal1函數實現: 

#include <signal.h>
#include "ourhdr.h"

typedef void Sigfunc(int);

Sigfunc *
signal1(int signo, Sigfunc *func)
{
struct sigaction        act, oact;

act.sa_handler = func;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;

if (signo ==SIGALRM)
{
#ifdef SA_INTERRUPT
act.sa_flags |= SA_INTERRUPT;
#endif
}
else
{
#ifdef SA_RESTART
act.sa_flags |= SA_RESTART;   /*這裡對所有的訊號都設定了自動再啟動，唯獨沒有SIGALRM*/
#endif
}

if (sigaction(signo, &act, &oact)<0)
return(SIG_ERR);
return (oact.sa_handler);
}

為什麼偏偏面對SIGALRM訊號， 系統調用不設定自動重啟動呢？ 這時為了我們方便給read等低速系統調用定時。 我們不希望它一遇到某個訊號變自動重啟動，也不希望它無限制的阻塞下去。 於是用alarm()進行定時， 一旦超出某個時間， 便被ALRM訊號中斷喚醒，且不再重啟動。

下面這段程式用來測試上面的signal1函數， 對一個read系統調用， 如何給它定時的：

#include <signal.h>
#include "ourhdr.h"
#include "10-12.c"

#define MAXLINE 1024

static void sig_alrm(int);

int
main(void)
{
int     n;
char line[MAXLINE];

if (signal1(SIGALRM, sig_alrm) == SIG_ERR)
perror("signal");

alarm(10);
if ( (n = read(STDIN_FILENO, line, MAXLINE)) < 0)
perror("read");
alarm(0);
write(STDOUT_FILENO, line, n);
write(STDOUT_FILENO, "exit\n", 5);

exit(0);
}

static void
sig_alrm(int signo)
{
write(STDOUT_FILENO, "recieved signal -ALRM\n", 22);
return;
}

在我的系統中， 如果調用預設的signal函數， 該read()系統調用將會自動重啟動， 所謂的alarm定時也就不起作用了。