pselect 函数

2024-04-09 11:19:10

pselect 函数

pselect函数是由POSIX发明的，如今许多Unix变种都支持它。pselect函数原型：

#include <sys/select.h>
#include <signal.h>
#include <time.h>
int pselect(int maxfdp1, fd_set *readset, fd_set *writeset, fd_set *exceptset, const struct timespec *timeout, const sigset_t *sigmask);

pselect相对于通常的select有两个区别：

  1. pselect使用timespec结构，而不使用timeval结构。timespec结构是POSIX的又一个发明。

    struct timespec
{
    time_t tv_sec; //秒
    long    tv_nsec; //纳秒
};

    这两个结构的区别在于第二个成员：timespec的成员tv_nsec指定纳秒数，而timeval的该成员tv_usec指定微秒数。

  2. pselect函数增加了第六个参数：一个指向信号掩码的指针。该参数允许程序先禁止递交某些信号，再测试由这些当前被禁止的信号处理函数设置的全局变量，然后调用pselect，告诉它重新设置信号掩码。

    考虑下面的例子，这个程序的SIGINT信号处理函数仅仅设置全局变量intr_flag并返回。如果我们的进程阻塞于select调用，那么从信号处理函数的返回将导致select返回EINTR错误。然而调用select时，代码看起来大体如下：

    if( intr_flag )
	handle_intr();
 
if( (nready = select(...)) < 0 )
{
	if( errno == EINTR )
	{
		if( intr_flag )
			handle_intr();
	}
	...
}

    问题是在测试intr_flag和调用select之间如果有信号发生，那么要是select永远阻塞，该信号就会丢失。

    有了pselect后，我们可以如下可靠地编写这个例子的代码：

    sigset_t newmask, oldmask, zeromask;
sigemptyset(&zeromask);
sigemptyset(&newmask);
sigaddset(&newmask, SIGINT);
sigprocmask(SIG_BLOCK, &newmask, &oldmask); //block SIGINT

if(intr_flag)
	handle_intr();
 
if( (nready = pselect(..., &zeromask)) < 0 )
{
	if(errno == EINTR)
    {
		if(intr_flag)
			handle_intr();
	}
	...
}

    在测试intr_flag变量之前，我们阻塞SIGINT。当pselect被调用时，它先以空集（zeromask）取代进程的信号掩码，再检查描述字，并可能进入睡眠。然而当pselect函数返回时，进程的信号掩码又被重置为调用pselect之前的值（即SIGINT被阻塞），也就是说只有在pslecet中，SIGINT是不被阻塞的。

    注意：pselect(..., &zeromask) 与 pselect(..., NULL) 意义完全不同，前者是在调用期间不阻塞任何新信号，后者和调用select相同，保持原来的信号mask。

    有sigmask的时候，pselect相当于如下的select()函数，在进入select()函数之前手动将信号的掩码改变，并保存之前的掩码值。select()函数执行之后，再恢复为之前的信号掩码值。

    sigset_t origmask;
sigprocmask(SIG_SETMASK, &sigmask, &origmask);
select(nfds, &readfds, &writefds, &exceptfds, timeout);
sigprocmask(SIG_SETMASK, &origmask, NULL);

示例说明

  1. 用pselect 屏蔽信号
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#define BUFFSIZE 80
void sig_int(int signo);
void err_sys(const char *p_error);

void sig_alrm(int signo)
{
    char s[] = "receive";
    psignal(signo, s);
    return;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int maxfdp1;
    fd_set rset;
    sigset_t sigmask;
    ssize_t nread;
    char buf[BUFFSIZE];
    sigset_t sigset;
    struct sigaction act;
    //set SIGALRM signal handler
    act.sa_handler = sig_alrm;
    if (sigemptyset(&act.sa_mask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    act.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1)
        err_sys("sigaction");
    //initialize signal set and addition SIGALRM into sigset
    if (sigemptyset(&sigset) == -1)
        err_sys("sigemptyet");
    if (sigaddset(&sigset, SIGALRM) == -1)
        err_sys("sigaddset");
    alarm(1);
    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &rset);
    maxfdp1 = STDIN_FILENO + 1;
    if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL, &sigset) <= 0)
        //if (select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL) <= 0)
        err_sys("pselect error");
    if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rset))
    {
        if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) == -1)
            err_sys("read error");
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
            err_sys("write error");
    }
    exit(0);
}

void sig_int(int signo)
{
    char s[] = "received";
    psignal(signo, s);
    return;
}

void err_sys(const char *p_error)
{
    perror(p_error);
    exit(1);
}

上段代码如果没有CTRL+C送上一个SIGINT信号，将永远阻塞在与用户的交互上，ALARM产生的SIGALRM信号永远打断不了PSELECT，ALARM信号被成功屏蔽。

  1. 用sigprocmask 屏蔽信号
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#define BUFFSIZE 80
void sig_int(int signo);
void err_sys(const char *p_error);

void sig_alrm(int signo)
{
    char s[] = "receive";
    psignal(signo, s);
    return;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int maxfdp1;
    fd_set rset;
    sigset_t zeromask;
    ssize_t nread;
    char buf[BUFFSIZE];
    sigset_t sigset;
    struct sigaction act;
    //set SIGALRM signal handler
    act.sa_handler = sig_alrm;
    if (sigemptyset(&act.sa_mask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    if (sigemptyset(&zeromask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    act.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1)
        err_sys("sigaction");
    //initialize signal set and addition SIGALRM into sigset
    if (sigemptyset(&sigset) == -1)
        err_sys("sigemptyet");
    if (sigaddset(&sigset, SIGALRM) == -1)
        err_sys("sigaddset");
    //block SIGALRMsignal
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL) == -1)
        err_sys("sigprocmask");
    //generate SIGALRM signal
    alarm(1);
    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &rset);
    maxfdp1 = STDIN_FILENO + 1;
    if (select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL) <= 0)
        //if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL, &zeromask)<= 0)
        err_sys("pselect error");
    if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rset))
    {
        if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) == -1)
            err_sys("read error");
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
            err_sys("write error");
    }
    exit(0);
}

void sig_int(int signo)
{
    char s[] = "received";
    psignal(signo, s);
    return;
}

void err_sys(const char *p_error)
{
    perror(p_error);
    exit(1);
}

上段代码如果没有CTRL+C送上一个SIGINT信号，将永远阻塞在与用户的交互上，ALARM产生的SIGALRM信号永远打断不了PSELECT，ALARM信号被成功屏蔽

  1. 如果上面code代码改成下面则无法屏蔽信号，因为我们使用zeromask，它不屏蔽任何信号
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#define BUFFSIZE 80
void sig_int(int signo);
void err_sys(const char *p_error);

void sig_alrm(int signo)
{
    char s[] = "receive";
    psignal(signo, s);
    return;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int maxfdp1;
    fd_set rset;
    sigset_t zeromask;
    ssize_t nread;
    char buf[BUFFSIZE];
    sigset_t sigset;
    struct sigaction act;
    //set SIGALRM signal handler
    act.sa_handler = sig_alrm;
    if (sigemptyset(&act.sa_mask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    if (sigemptyset(&zeromask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    act.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1)
        err_sys("sigaction");
    //initialize signal set and addition SIGALRM into sigset
    if (sigemptyset(&sigset) == -1)
        err_sys("sigemptyet");
    if (sigaddset(&sigset, SIGALRM) == -1)
        err_sys("sigaddset");
    //block SIGALRMsignal
    if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL) == -1)
        err_sys("sigprocmask");
    //generate SIGALRM signal
    alarm(1);
    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &rset);
    maxfdp1 = STDIN_FILENO + 1;
    //if (select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL)<= 0)
    if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL, &zeromask) <= 0)
        err_sys("pselect error");
    if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rset))
    {
        if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) == -1)
            err_sys("read error");
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
            err_sys("write error");
    }
    exit(0);
}

void sig_int(int signo)
{
    char s[] = "received";
    psignal(signo, s);
    return;
}

void err_sys(const char *p_error)
{
    perror(p_error);
    exit(1);
}
  1. 仅仅使用select，不使用sigprocmask也无法屏蔽信号
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#define BUFFSIZE 80
void sig_int(int signo);
void err_sys(const char *p_error);

void sig_alrm(int signo)
{
    char s[] = "receive";
    psignal(signo, s);
    return;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int maxfdp1;
    fd_set rset;
    sigset_t sigmask;
    ssize_t nread;
    char buf[BUFFSIZE];
    sigset_t sigset;
    struct sigaction act;
    //set SIGALRM signal handler
    act.sa_handler = sig_alrm;
    if (sigemptyset(&act.sa_mask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    act.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1)
        err_sys("sigaction");
    //initialize signal set and addition SIGALRM into sigset
    if (sigemptyset(&sigset) == -1)
        err_sys("sigemptyet");
    if (sigaddset(&sigset, SIGALRM) == -1)
        err_sys("sigaddset");
    alarm(1);
    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &rset);
    maxfdp1 = STDIN_FILENO + 1;
    //if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL,&sigset) <= 0)
    if (select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL) <= 0)
        err_sys("pselect error");
    if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rset))
    {
        if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) == -1)
            err_sys("read error");
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
            err_sys("write error");
    }
    exit(0);
}

void sig_int(int signo)
{
    char s[] = "received";
    psignal(signo, s);
    return;
}

void err_sys(const char *p_error)
{
    perror(p_error);
    exit(1);
}
  1. 用pselect，但信号屏蔽参数为NULL， 同使用select一样，无法屏蔽信号
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#define BUFFSIZE 80
void sig_int(int signo);
void err_sys(const char *p_error);

void sig_alrm(int signo)
{
    char s[] = "receive";
    psignal(signo, s);
    return;
}

int main(int argc, char **argv)
{
    int maxfdp1;
    fd_set rset;
    sigset_t sigmask;
    ssize_t nread;
    char buf[BUFFSIZE];
    sigset_t sigset;
    struct sigaction act;
    //set SIGALRM signal handler
    act.sa_handler = sig_alrm;
    if (sigemptyset(&act.sa_mask) == -1)
        err_sys("sigemptyset");
    act.sa_flags = 0;
    if (sigaction(SIGALRM, &act, NULL) == -1)
        err_sys("sigaction");
    //initialize signal set and addition SIGALRM into sigset
    if (sigemptyset(&sigset) == -1)
        err_sys("sigemptyet");
    if (sigaddset(&sigset, SIGALRM) == -1)
        err_sys("sigaddset");
    alarm(1);
    FD_ZERO(&rset);
    FD_SET(STDIN_FILENO, &rset);
    maxfdp1 = STDIN_FILENO + 1;
    //if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL,&sigset) <= 0)
    if (pselect(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL, NULL) <= 0)
        //if (select(maxfdp1, &rset, NULL, NULL, NULL) <= 0)
        err_sys("pselect error");
    if (FD_ISSET(STDIN_FILENO, &rset))
    {
        if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) == -1)
            err_sys("read error");
        if (write(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
            err_sys("write error");
    }
    exit(0);
}

void sig_int(int signo)
{
    char s[] = "received";
    psignal(signo, s);
    return;
}

void err_sys(const char *p_error)
{
    perror(p_error);
    exit(1);
}
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