多角度解读Linux信号（三）：从可重入函数到异步I/O

可重入函数：在信号处理程序中安全地调用

可重入函数是指可以被中断，并在中断后继续执行而不会产生错误的函数。这是信号处理程序的一个关键要求，因为信号处理程序可能会在函数执行期间被调用。

为了确保可重入性，信号处理程序应该避免使用全局变量和静态变量。这是因为这些变量可能会在信号处理程序执行期间被其他线程修改，从而导致错误。此外，信号处理程序还应该避免执行任何可能被中断的系统调用。

信号引起的竞态：当信号来临时发生了什么？

信号引起的竞态是指由于信号处理程序在不恰当的时刻被调用而导致的错误。例如，如果信号处理程序在函数正在修改全局变量时被调用，则可能会导致数据损坏。

为了避免信号引起的竞态，信号处理程序应该尽可能短小精悍。此外，信号处理程序还应该避免执行任何可能被中断的系统调用。

异步I/O：一种更有效的方式来处理I/O

异步I/O允许应用程序在等待I/O操作完成时继续执行。这可以极大地提高应用程序的性能，特别是对于那些需要执行大量I/O操作的应用程序。

Linux提供了多种异步I/O机制，包括poll()、select()和epoll()。这些机制允许应用程序注册一个回调函数，当I/O操作完成时，该回调函数将被调用。

SIGCHLD信号处理：当子进程终止时做什么？

当子进程终止时，父进程会收到一个SIGCHLD信号。信号处理程序可以执行一些操作来响应这个信号，例如等待子进程终止并获取其退出状态。

为了处理SIGCHLD信号，应用程序可以使用wait()或waitpid()函数。wait()函数将等待任何子进程终止，而waitpid()函数将等待特定的子进程终止。

向信号处理函数传参：如何将信息传递给信号处理程序

有时，我们需要向信号处理函数传递一些信息。例如，我们可能需要将导致信号的进程的PID传递给信号处理函数。

Linux提供了两种向信号处理函数传递参数的方法：

• 使用sigaction()函数：sigaction()函数允许应用程序指定一个信号处理函数，并向该函数传递一个void*类型的参数。
• 使用sigqueue()函数：sigqueue()函数允许应用程序向特定的进程发送信号，并附带一个数据值。

信号中断系统调用：当信号来临时正在执行的系统调用会发生什么？

当信号来临时，正在执行的系统调用可能会被中断。这可能会导致系统调用失败，并返回一个错误代码。

为了避免信号中断系统调用，应用程序可以使用sigprocmask()函数来屏蔽信号。sigprocmask()函数允许应用程序指定要屏蔽的信号列表。

结论

Linux信号是一个强大的机制，允许进程对特定事件做出反应。通过对本文中介绍的主题的全面了解，您将能够更有效地利用Linux信号来构建健壮、可靠的应用程序。