c - SIGIO 到达文件描述符我没有设置它并且当没有 IO 是可能的

Question

当文件描述符上可以进行 I/O 时，我尝试接收信号。程序在不执行 I/O 时需要执行其他操作，因此不宜使用 select(2)。

当我运行下面的示例代码时，即使标准输入上没有数据，它也会尽可能快地从处理程序内部打印消息。更奇怪的是，siginfo_t 结构中报告的文件描述符在每次运行时都不同。我只为 stdin (fd 0) 设置它；为什么处理程序会报告任何其他值？有时我看到 0，有时我看到 1，大多数时候我看到“?”，它表示 0、1 或 2 以外的值。

这是在 OpenSUSE 12.3、Linux 内核 3.7.10-1.16 上发生的，但我发现 CentOS 6.4 及其库存内核上似乎也存在同样的问题。

我在处理程序中使用 write，因为 signal(7) 表示它是可重入的，因此在信号处理程序中使用是合法的。这也是为什么我不打印 sinfo->si_fd 的值； snprintf 不可重入。有一段时间我怀疑 stdio 库使用了 SIGIO，这就是为什么示例程序中的任何地方都没有 stdio 调用(除了库函数 err(3) 之外)。

感谢您花时间阅读我的代码。

#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <err.h>
#include <errno.h>

int needRead = 0;
const unsigned int bufsize = 256;

void handler(int sig, siginfo_t *sinfo, void *value)
{
    char *cp;

    cp = "in handler. fd: ";
    write(2, cp, strlen(cp));
    switch(sinfo->si_fd) {
        case 0: cp = "0\n"; break;
        case 1: cp = "1\n"; break;
        case 2: cp = "2\n"; break;
        default: cp = "?\n"; break;
    }
    write(2, cp, strlen(cp));

    needRead = 1;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct sigaction act;
    unsigned int counter = 0;
    int flags;
    char *outp = ".";

    /* set up the signal handler for SIGIO */
    act.sa_sigaction = handler;
    act.sa_flags = 0;
    act.sa_flags = SA_RESTART;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    if (sigaction(SIGIO, &act, NULL) == -1)
        err(1, "attempt to set up handler for SIGIO failed");

    /* arrange to get the signal */
    if (fcntl(0, F_SETOWN, getpid()) == -1)
        err(1, "fnctl to set F_SETOWN failed");
    flags = fcntl(0, F_GETFL);
    if (flags >= 0 && fcntl(0, F_SETFL, flags | O_ASYNC ) == -1)
        err(1, "fnctl F_SETFL to set O_ASYNC failed");

    while (1) {
        char in_buf[bufsize];
        int nc;

        counter++;

        write(STDERR_FILENO, outp, strlen(outp));

        if (needRead) {
            needRead = 0;
            if ((nc = read(STDIN_FILENO, in_buf, bufsize)) == -1) {
                err(1, "read from stdin failed");
            } else {
                outp = "Read '";
                write(STDERR_FILENO, outp, strlen(outp));
                write(STDERR_FILENO, in_buf, nc);
                outp = "'\n";
                write(STDERR_FILENO, outp, strlen(outp));
            }
        }
    }
    return 0;
}

Answer 1

啊，有趣。

简短的回答是，SIGIO 会重复到达标准输入，因为标准输入可写，而且，您的 SIGIO 传递设置得不太正确。

为什么 si_fd 明显不可靠？

首先，您需要在sa_flags中指定SA_SIGINFO在您可以安全地使用 sa_sigaction 之前处理程序。

其次，您需要#define _GNU_SOURCE并在 Linux 之前显式地将 F_SETSIG 更改为 SIGIO 填充 si_fd (和 si_band ，就此而言)为您服务。有点傻，恕我直言，但事实就是如此。如果没有这个，值就会传递到 si_fd正如您发现的那样，没有意义。

为什么 SIGIO 会一遍又一遍地交付？

我猜你的程序的标准输入是从你的调用外壳继承的，我猜它是一个终端设备并且是可写的。正如 fd 0 会连续 select(2) 可写一样，它也会连续为您生成 SIGIO。

无论如何，si_band持有答案。启用 F_SETSIG，#include <poll.h> ，并检查si_band对于 POLLIN、POLLOUT 等，确定哪些 I/O 事件触发了信号。

stdin 真的是可写的吗？

是的。尝试这些进行比较:

$ [ -w /dev/stdin ] && echo Yes, stdin is writeable
Yes, stdin is writeable    

# Endless SIGIOs
$ ./my-sigio-prog
^C

# No SIGIO
$ ./my-sigio-prog < /dev/null

# Two SIGIOs, after a delay.  One for line-buffered "foo\n" and one for EOF
$ { sleep 3; echo foo; sleep 3; } | ./my-sigio-prog