如何编写测试用例来验证 linux 中 sem_wait 函数返回的 EINTR

Question

我刚刚编写了以下例程来处理 EINTR 错误。 例程如下，

while((s = sem_wait(&w4compl)) == -1)
{
        if (errno == EINTR)
        {
                perror("call interrupted by sig. handler\n");
                continue;
        }
        else
                printf("Other Error Generated\n");
}

所以，在这里我看不到打印“调用被 sig.handler\n 中断”语句。如何测试它以使其打印相同（我如何执行 if (errno == EINTR) 的部分）。

Answer 1

安装信号处理程序，并导致信号被传递（使用alarm()、setitimer() 或timer_create()+timer_settime()），这样信号的传递将中断sem_wait() 调用。

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考虑这个示例程序：

#define  _POSIX_C_SOURCE  200809L
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <semaphore.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>

static void dummy_handler(int signum)
{
}

static int install_dummy_handler(int signum)
{
    struct sigaction  act;
    memset(&act, 0, sizeof act);
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_handler = dummy_handler;
    act.sa_flags = 0;
    return sigaction(signum, &act, NULL);
}

static const char *errname(const int errnum)
{
    switch (errnum) {
    case EINTR:  return "EINTR";
    case EINVAL: return "EINVAL";
    default:     return "(other)";
    }
}

int main(void)
{
    sem_t  s;

    if (install_dummy_handler(SIGALRM) == -1) {
        fprintf(stderr, "Cannot install ARLM signal handler: %s.\n", strerror(errno));
        return EXIT_FAILURE;
    }

    sem_init(&s, 0, 0);

    alarm(1);

    if (sem_wait(&s) == -1) {
        const int  errnum = errno;
        printf("sem_wait() failed with errno == %s (%d; %s).\n",
               errname(errnum), errnum, strerror(errnum));
    } else
        printf("sem_wait() succeeded.\n");

    return EXIT_SUCCESS;
}

在main() 中，我们为 SIGALRM 信号安装了一个信号处理程序。信号处理函数是否做任何事情都没有关系，因为正是 信号的传递 导致“慢”系统调用返回 EINTR 错误。 （只要在安装该处理程序时不使用 SA_RESTART 标志。如果您查看install_dummy_handler() 中的act.sa_mask，您会发现我们根本没有使用任何标志。所有标志和sigaction() 的用法在 man 2 sigaction 手册页中有描述。）

在main()中，我们首先初始化我们的信号量，然后设置一秒钟的闹钟。当真正的挂钟时间过去时，会发出 SIGALRM 信号。 请注意，虽然 SIGALRM 非常适合本示例和类似目的，但您可能希望使用 POSIX per-process interval timers 代替。

接下来，我们只需在信号量上调用sem_wait()，并检查结果。实际上，如果您使用例如编译和运行上述 example.c

gcc -Wall -O2 example.c -lpthread -o example
./example

程序将输出

sem_wait() failed with errno == EINTR (4; Interrupted system call).

一秒钟后。

Answer 2

如果系统调用被中断，几乎 Linux 上的任何系统调用都可以返回 EINTR。

来自man page（强调我的）：

sem_wait() 递减（锁定）sem 指向的信号量。如果 信号量的值大于零，则递减 继续，函数立即返回。如果信号量 当前值为零，然后调用阻塞，直到它 变得可以执行递减（即，信号量值 高于零），或信号处理程序中断调用。

要触发这种情况，你应该确保sem_wait系统调用被阻塞（等待），然后向线程发送一个信号（有一个处理程序）。

一些伪代码：

sigint_handler:
    return

thread2:
    <Your while loop from the question>

main:
    signal(SIGINT, sigint_handler)  // Setup signal handler

    sem_wait(&w4compl)
    t2 = start_thread(thread2)
    sleep(5)                        // Hack to make sure thread2 is blocked

    pthread_kill(t2, SIGINT)