Question

有一个定时器，每隔1秒发出一次SIGALARM信号。睡觉的信号处理程序 2秒注册。怎么了？具体来说，我有以下代码，其中进程运行多个线程。有趣的是，使用这个长信号处理程序，它看起来其他线程被阻止执行......任何人都可以解释为什么会这样吗？

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //rand
#include <sys/wait.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <pthread.h>
#define NUM_THREADS 2

int init_timer(int real_time, int msec) {
    struct itimerval timeslice;
    timeslice.it_interval.tv_sec = msec / 1000;
    timeslice.it_interval.tv_usec = (msec % 1000) * 1000;
    timeslice.it_value.tv_sec = msec / 1000;
    timeslice.it_value.tv_usec = (msec % 1000) * 1000;
    setitimer(real_time ? ITIMER_REAL : ITIMER_VIRTUAL, &timeslice, NULL);
    return 0;
}

void install_handler(int signo, void(*handler)(int)) {
    sigset_t set;
    struct sigaction act;

    /* Setup the handler */
    act.sa_handler = handler;
    act.sa_flags = SA_RESTART;
    sigaction(signo, &act, 0);

    /* Unblock the signal */
    sigemptyset(&set);
    sigaddset(&set, signo);
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);
    return;
}

void timerTest(int signo)
{
    printf("000\n");
    sleep(1);
    printf("111\n");
}

void * threadTest(void * threadId)
{
    while(true)
    {
        printf("222\n");
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    int real_time = 1;
    int tick_msec = 10;
    init_timer(real_time, tick_msec);
    install_handler(real_time ? SIGALRM : SIGVTALRM, &timerTest);

    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    int rc;
    long t;
    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++) {
        rc = pthread_create(&threads[t], NULL, threadTest, (void *) t);
        if (rc) {
            exit(-1);
        }
    }

    void * status;
    for (t = 0; t < NUM_THREADS; t++) {
        rc = pthread_join(threads[t], &status);
        if (rc) {
            exit(-1);
        }
    }
    pthread_exit(NULL);
}

打印输出：

第111次发生后会不会有222？为什么呢？

Answer 1

信号被传递到特定线程，因此信号处理程序在特定线程（信号传递到的线程）中运行。如果信号被传递给写出222\n的线程，那么该线程必须停止写出222\n并运行信号处理程序。您的示例信号处理程序需要一整秒才能运行，因此这是一整秒，在此期间该线程可能无法写出222\n。

此外，由于您使用printf写出所有这些字节，因此在libc中进行了一些锁定。由于printf不是“异步信号安全”函数，因此实际上未定义如果在信号处理程序中使用它会发生什么。您观察到的行为的一个可能的解释是这个。如果在该线程持有stdout锁时将信号传递给线程，则在处理程序返回之前没有其他线程能够写入stdout，并且可以通过该线程中运行的“普通”代码释放锁。但是，在这种情况下，信号处理程序仍然可以写入stdout，因为锁是 rlock ，可以在任何特定线程中重复获取。但这取决于具体平台，C库，线程库或月亮阶段。您的示例很容易转换为使用write（2），它表示或多或少相同的问题行为，或多或少相同的修复，并且不依赖于未定义的行为。

如果SIG_BLOCK线程中有222\n定时器信号，那么信号处理程序将始终在主线程中运行，当信号处理程序休眠时，您将继续获得222\n输出

Seth也非常关注仅在信号处理程序中使用安全功能。使用任何其他方法意味着您的程序行为未定义。

Answer 2

通常情况下，当您处于信号处理程序中时，信号（或至少信号）会被阻止。在信号处理程序中做很多事情也是一个坏主意。通常你应该设置一个变量或类似的东西，然后在正常的代码路径中处理信号。

有关允许或拒绝在信号处理程序中接收信号的方法，请参阅sigaction的SA_NODEFER标志。

还有一些函数可以安全地从信号处理程序内部调用。 signal（7）手册页描述了这一点。 “信号处理函数必须非常小心，因为其他地方的处理可能会在程序执行中的某个任意点被中断.POSIX具有”安全功能“的概念。如果信号中断执行不安全的函数和处理程序调用不安全的函数，然后程序的行为未定义“

从信号处理程序内部调用不安全函数的程序已损坏。在一些机器上它会 “工作”;在其他人身上它会coredump。允许做任何事情或什么都没有，包括重新格式化磁盘，让用户接受发痒巴里曼尼洛的记录向后播放，或放弃了一个tacnuke 在达拉斯。试图调用不安全的函数会使程序进入未定义行为的黄昏区域。

向老鼠道歉。

Answer 3

在信号处理程序中使用printf是不正确的。

关于要处理SIGALARM的线程，您可以找到有关信号阻塞here的一些有用信息。该帖子包含启发性的Linux内核代码。本质上，信号由主线程处理，如果它想要接收它。如果没有，它将由任何其他想要它的线程处理。您可以使用pthread_sigmask(3)

屏蔽线程中的特定信号

带有长信号处理程序的定时器问题（SIGALARM）

3 个答案: