pselect 如何在网络编程中使用信号掩码阻止信号答案

【问题标题】：how does pselect blocks signal using signal mask in network programmingpselect 如何在网络编程中使用信号掩码阻止信号
【发布时间】：2017-09-04 19:01:35
【问题描述】：

我目前正在研究网络编程的概念，其中我遇到了解决 select 问题的函数 pselect() 之一。使用 select() 时，可能会出现问题，即在测试 intr_flag 和调用 select 之间，如果信号发生，如果 select 永远阻塞，它将丢失。

if (intr_flag)
 handle_intr(); /* handle the signal */
if ( (nready = select( ... )) < 0) {
 if (errno == EINTR) {
 if (intr_flag)
 handle_intr();
 }

但是，它说使用 pselect，我们现在可以将这个示例可靠地编码为

sigset_t newmask, oldmask, zeromask;
sigemptyset(&zeromask);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask); /* block SIGINT */
if (intr_flag)    //here
 handle_intr(); /* handle the signal */ 
if ( (nready = pselect ( ... , &zeromask)) < 0) {
 if (errno == EINTR) {      //here
 if (intr_flag)
 handle_intr ();
 }
 ...
}

它对代码可靠的解释是 - 在测试 intr_flag 变量之前，我们阻止了 SIGINT。当调用 pselect 时，它用一个空集（即 zeromask）替换进程的信号掩码，然后检查描述符，可能会进入睡眠状态。但是当 pselect 返回时，进程的信号掩码会重置为调用 pselect 之前的值（即阻塞 SIGINT）。

但是在上面提到的带有 pselect 的代码中，我们阻塞了信号，那么我们如何检查错误 EINTR？由于 pselect 会阻止所有信号，因此当发生中断时，它应该阻止该信号中断或传递给进程。只有当 pselect 返回时，才能传递信号。

根据前面提到的注释here前面的行，在调用 pselect 之前或在第一次检查和 pselect 之间或调用 pselect 时仍然可能发生中断信号，这与阻塞中断和任何其他信号，因此应该导致与 select 存在竞争条件。

请任何人解释这是怎么可能的，因为我是这些概念的新手。

【问题讨论】：

标签： sockets unix network-programming multiplexing

【解决方案1】：

嗯，主要思想是做ready = pselect(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout, &sigmask);相当于原子地执行以下操作：

sigset_t sigsaved;

sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &sigsaved);
/* NB: NOTE-1 */
ready = select(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigsaved, NULL);

为了利用这一点，我们首先屏蔽SIGINT：

sigset_t emptyset, blockset;

sigemptyset(&blockset);
sigaddset(&blockset, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &blockset, NULL);

此时我们无法接收SIGINT，因此我们无法处理它。但是在我们输入pselect() 之前我们不需要它。我们想做的事在我们阻止SIGINT 之后，就是设置一个适当的信号处理程序。

比如说，我们在主代码之外声明了一个标志static volatile int intr_flag = 0;，我们定义了一个名为handler() 的处理程序，它只执行intr_flag = 1;。因此，我们将其设置为处理程序：

sa.sa_handler = handler;
sa.sa_flags = 0;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
sigaction(SIGINT, &sa, NULL);

然后我们配置readfs（此处不显示声明），初始化一个空信号集并调用pselect():

sigemptyset(&emptyset);
ready = pselect(nfds, &readfds, NULL, NULL, NULL, &emptyset);

所以，我将再次概述这一点 - 在我们致电 pselect() 之前，我们不会收到 SIGINT。我们不需要它。只要我们输入pselect()，信号SIGINT就会被解除阻塞（因为pselect()提供了一个空信号集），pselect()可以被SIGINT打断。在pselect() 返回时，我们将不会再收到任何进一步的SIGINT，但如果SIGINT 在pselect() 期间发生，那么我们将根据errno 检测到这一点EINTR，如果我们检查intr_flag，我们会发现它是1。我们会明白，我们需要采取相应的行动。因此，很明显，信号处理程序可以在信号解除阻塞后立即完成其工作，而后者发生在 pselect() 调用本身内。

这里最重要的细节是如果我们没有一个特殊的pselect()调用以原子方式实现，那么我们必须围绕@执行步骤987654354@标签在sn-p上面我们自己使用时通常使用select()。而且，由于它不会是原子的，我们将有机会在两个操作之间将 SIGINT 传递给我们 - /* NB: NOTE-1 */ 提示所在的位置，即在我们取消阻止信号从被传递到输入select() 之前。到那时，信号确实会丢失。这就是为什么我们需要一个 pselect() 来代替。

总而言之，pselect() 的原子性就是对其使用的解释。如果您对此类概念不太熟悉，可以参考维基百科上的article 或计算机科学主题的专门书籍。

另外，我将通过 LWN 上的 article 链接提供我的答案，该链接更加详尽。

【讨论】：