Question

在我的应用程序中，有一个专用于

的io-thread

以自定义协议包装从应用程序接收的数据
通过tcp / ip
通过tcp / ip接收数据+自定义协议数据包
展开自定义协议并将数据交给应用程序。

应用程序通过不同的线程处理数据。此外，要求规定未确认的窗口大小应为1，即在任何时候应该只有一个待处理的未确认消息。这意味着如果io-thread已经通过套接字发送了一条消息，它将不再发送任何消息，直到它从接收方听到一个确认消息。应用程序的处理线程通过管道与io-thread通信。如果来自linux CLI的人键入ctrl + C，应用程序需要正常关闭。因此，鉴于这些要求，我有以下选项

在套接字和管道描述符上使用PPoll（）
使用选择（）
使用PSelect（）

我有以下问题

select（）和poll（）之间的决定。我的应用程序只处理少于50个文件描述符。是否可以假设我选择选择或民意调查没有区别？
1. select（）和pselect（）之间的决策。我阅读了linux文档，它说明了signal和select之间的竞争条件。我没有信号经验，所以有人可以更清楚地解释竞争条件和选择（）吗？它是否与某人在CLI上按ctrl + C并且应用程序没有停止？
2. pselect和ppoll（）之间的决定？关于一个与另一个的任何想法

Answer 1

我建议您开始与select() vs poll()进行比较。 Linux还提供pselect()和ppoll(); const sigset_t *和pselect()（vs ppoll()和select()）的额外poll()参数对每个“p变体”具有相同的效果，因为它是。如果您没有使用信号，那么您就没有竞争对手，所以基本问题实际上是关于效率和编程的简易性。

同时这里已经有一个stackoverflow.com回答：what are the differences between poll and select。

至于比赛：一旦你开始使用信号（无论出于何种原因），你将了解到一般情况下，信号处理程序应该只设置volatile sig_atomic_t类型的变量来指示信号已被检测到。这样做的根本原因是许多库调用不是re-entrant，并且当你处于“这样的例程”时，可以传递信号。例如，简单地将消息打印到流式数据结构（例如stdout（C）或cout（C ++）可能会导致重新进入问题。

假设您有使用volatile sig_atomic_t flag变量的代码，或许可以捕获SIGINT，类似这样的内容（另请参阅http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/007904975/functions/sigaction.html）：

volatile sig_atomic_t got_interrupted = 0;
void caught_signal(int unused) {
    got_interrupted = 1;
}
...
    struct sigaction sa;
    sa.sa_handler = caught_signal;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = SA_RESTART;
    if (sigaction(SIGINT, &sa, NULL) == -1) ... handle error ...
    ...

现在，在代码的主体中，您可能希望“运行直到中断”：

    while (!got_interrupted) {
         ... do some work ...
    }

在你开始需要进行等待某些输入/输出的调用之前，这很好，例如select或poll。 “等待”操作需要等待I / O-但还需要等待SIGINT中断。如果你只是写：

    while (!got_interrupted) {
        ... do some work ...
        result = select(...); /* or result = poll(...) */
    }

然后，在您调用select()或poll() 之前，可能会发生中断，而不是之后。在这种情况下，您确实被中断 - 并且变量got_interrupted被设置 - 但在此之后，您开始等待。您应该在开始等待之前检查got_interrupted变量，而不是之后。

您可以尝试写作：

while (!got_interrupted) { ... do some work ... if (!got_interrupted) result = select(...); /* or result = poll(...) */ }

这会缩小“竞赛窗口”，因为现在当你在“做一些工作”代码时，你会发现中断。但是还有一场比赛，因为在测试变量之后就会发生中断，但是之前选择或轮询。

解决方案是使用sigprocmask的信号阻塞属性（或者，在POSIX线程代码中，pthread_sigmask）使“测试，然后等待”序列“原子”：

sigset_t mask, omask; ... while (!got_interrupted) { ... do some work ... /* begin critical section, test got_interrupted atomically */ sigemptyset(&mask); sigaddset(&mask, SIGINT); if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, &omask)) ... handle error ... if (got_interrupted) { sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, NULL); /* restore old signal mask */ break; } result = pselect(..., &omask); /* or ppoll() etc */ sigprocmask(SIG_SETMASK, &omask, NULL); /* end critical section */ }

（上面的代码实际上并不那么好，它的结构是为了说明而不是效率 - 使信号掩码操作稍微有点不同，并以不同的方式放置“被中断”的测试。）

直到你真正开始需要捕捉SIGINT，你只需要比较select()和poll()（如果你开始需要大量的描述符，一些基于事件的像epoll()之类的东西比任何一个都更有效。

Answer 2

在（p）选择和（p）民意调查之间是一个相当微妙的差异：

对于select，您必须在调用select之前每次初始化并填充丑陋的fd_set位图，因为select以“破坏性”方式就地修改它们。（民意调查区分.events中的.revents和struct pollfd成员。

选择后，即使大多数fds都没有被观看，整个位图也经常被（人/代码）扫描。

第三，位图只能处理数量小于某个限制的fds（当代实现：介于1024 ...... 4096之间），这可以在可以轻松获得高fds的程序中对其进行规则（尽管这些程序很简单）很可能已经使用了epoll而已。）

Answer 3

对于select和pselect之间的差异，接受的答案是不正确的。它确实描述了sig-handler和select之间的竞争条件如何产生，但是它如何使用pselect来解决问题是不正确的。它忽略了关于pselect的主要观点，即它等待文件描述符或信号准备就绪。当其中任何一个准备就绪时，pselect返回.Select ONLY等待文件描述符。选择忽略信号。有关一个好的工作示例，请参阅此博客文章： https://www.linuxprogrammingblog.com/code-examples/using-pselect-to-avoid-a-signal-race

Answer 4

要使被接受的答案呈现的图片完整，应提及以下基本事实：select（）和pselect（）都可以返回手册页中所述的EINTR：

EINTR捕获到一个信号；参见signal（7）。

此“捕获”意味着信号应被识别为“在系统调用执行期间发生”：
1.如果在执行选择/ pselect执行过程中发生非屏蔽信号，则选择/ pselect 将退出。
2.如果未屏蔽信号出现在之前之前，则此将不会生效，并且select / pselect将继续等待，可能永远。

因此，如果在执行select / pselect期间发生信号，我们可以-选择/ pselect的执行将被中断，然后我们可以测试退出原因并发现是EINTR，然后可以退出循环。
我们面临的真正威胁是在select / pselect执行之外可能发生信号，然后我们可能会永远挂在系统调用中。任何通过天真手段发现此“局外人”信号的尝试：

if（was_a_signal）{
     ...
    }

将失败，因为无论此测试与select / pselect的调用有多接近，总是有信号会在测试之后和select / pselect的调用之前出现。
然后，如果唯一捕捉信号的地方是在执行select / pselect的过程中，我们应该发明一种“酒漏斗” ，这样，所有的“酒溅”（信号），甚至在“瓶颈”之外（select / pselect执行期）最终会出现“瓶颈”。
但是，如何欺骗系统调用并使它“思考”该信号实际上是在此系统调用执行期间发生的呢？
简单。这是我们的“酒漏斗” ：您只是阻止了感兴趣的信号，并因此而（如果根本没有发生）导致它在过程外部中等待“只有在您准备好“欢迎客人”（select / pselect正在运行）时，您才“打开门”（取消屏蔽信号）。然后，“到达”信号将被识别为“恰好发生”，并将中断系统调用的执行。
当然，“开门”是计划中最关键的部分-它不能通过通常的方式来完成（首先取消屏蔽，然后调用select / pselect），唯一的可能是同时执行这两项操作（取消屏蔽和系统处理）（原子）调用-这是pselect（）的能力，而select（）不能的。

Linux select（）vs ppoll（）vs pselect（）

4 个答案: