msgrcv出错errno=4[Interrupted system call]系统调用被信号中断

原创：http://blog.csdn.net/guo8113/article/details/44355329

    今天在嵌入式Linux中调试msgrcv时出现其返回为-1，错误代码4的错误：errno=4[Interruptedsystem call]。错误代码4为： 当进程睡眠等待接收消息时，被信号中断。    这是由于在此线程中同时使用了信号，而慢系统调用（阻塞系统调用）在使线程休眠等待时被信号唤醒，当捕获到某个信号且相应信号处理函数返回时，这个系统调用被中断，调用返回错误，设置errno为EINTR（相应的错误描述为“Interruptedsystem call”）。

         网上有人说在安装信号时设置SA_RESTART属性（该方法对有的系统调用无效，在http://blog.chinaunix.net/uid-21501855-id-4490453.html得到了验证），并忽略EINTR错误，我试了无效，最终新开了一个线程，在新的线程里处理msgrcv等msgq的操作，顺利解决了问题。

1.术语

慢系统调用适用于那些可能永远阻塞的系统调用。永远阻塞的系统调用是指调用永远无法返回，多数网络支持函数都属于这一类。如：若没有客户连接到服务器上，那么服务器的accept调用就会一直阻塞。

慢系统调用可以被永久阻塞，包括以下几个类别：

（1）读写‘慢’设备（包括pipe，终端设备，网络连接等）。读时，数据不存在，需要等待；写时，缓冲区满或其他原因，需要等待。读写磁盘文件一般不会阻塞。

（2）当打开某些特殊文件时，需要等待某些条件，才能打开。例如：打开中断设备时，需要等到连接设备的modem响应才能完成。

（3）pause和wait函数。pause函数使调用进程睡眠，直到捕获到一个信号。wait等待子进程终止。

（4）某些ioctl操作。

（5）某些IPC操作。

2.EINTR介绍

早期的Unix系统，如果进程在一个慢系统调用(slowsystem call)中阻塞时，当捕获到某个信号且相应信号处理函数返回时，这个系统调用被中断，调用返回错误，设置errno为EINTR（相应的错误描述为“Interruptedsystem call”）。

如下表所示的系统调用就会产生EINTR错误，当然不同的函数意义也不同。

 

系统调用函数	errno为EINTR表征的意义
write	由于信号中断，没写成功任何数据。 The call was interrupted by a signal before any data was written.
open	由于信号中断，没读到任何数据。 The call was interrupted by a signal before any data was read.
recv	由于信号中断返回，没有任何数据可用。 The receive was interrupted by delivery of a signal before any data were available.
sem_wait	函数调用被信号处理函数中断。 The call was interrupted by a signal handler.

 

3.解决类似问题有3种方法

◆人为重启被中断的系统调用

◆安装信号时设置 SA_RESTART属性（该方法对有的系统调用无效）

◆  忽略信号（让系统不产生信号中断）

3.1.人为重启被中断的系统调用

       人为当碰到EINTR错误的时候，有一些可以重启的系统调用要进行重启，而对于有一些系统调用是不能够重启的。例如：accept、read、write、select、和open之类的函数来说，是可以进行重启的。不过对于套接字编程中的connect函数我们是不能重启的，若connect函数返回一个EINTR错误的时候，我们不能再次调用它，否则将立即返回一个错误。针对connect不能重启的处理方法是，必须调用select来等待连接完成。

这里的“重启”怎么理解？

       一些IO系统调用执行时，如 read等待输入期间，如果收到一个信号，系统将中断read，转而执行信号处理函数.当信号处理返回后，系统遇到了一个问题：是重新开始这个系统调用，还是让系统调用失败？早期UNIX系统的做法是，中断系统调用，并让系统调用失败，比如read返回 -1，同时设置 errno为EINTR中断了的系统调用是没有完成的调用，它的失败是临时性的，如果再次调用则可能成功，这并不是真正的失败，所以要对这种情况进行处理，典型的方式为：

while((r= read(fd, buf,len))<0&&errno == EINTR);/*do nothing*/

connect的问题，当connect遇到EINTR错误时，不能向上面那样重新进入循环处理，原因是，connect的请求已经发送向对方，正在等待对方回应，这是如果重新调用connect，而对方已经接受了上次的connect请求，这一次的connect就会被拒绝，因此，需要使用select或poll调用来检查socket的状态，如果socket的状态就绪，则connect已经成功，否则，视错误原因，做对应的处理。

#include poll.h
int check_conn_is_ok(socket_t sock) {
       structpollfd fd;
       intret = 0;
       socklen_tlen = 0;
       fd.fd= sock;
       fd.events= POLLOUT;
       while( poll (&fd, 1, -1) == -1 ) {
              if(errno != EINTR ){
                     perror("poll");
                     return-1;
              }
       }
       len= sizeof(ret);
       if( getsockopt (sock, SOL_SOCKET, SO_ERROR,
                     &ret,
                     &len) == -1 ) {
               perror("getsockopt");
              return-1;
       }
       if(ret!= 0) {
              fprintf(stderr, "socket %d connect failed: %s\n",
                 sock, strerror (ret));
              return-1;
       }
       return0;
}
在调用connect时，这样使用：
#include erron.h
....
if(connnect()) {
   if(errno == EINTR) {
       if(check_conn_is_ok() < 0) {
              perror();
              return -1;
       }
       else {
             printf("connect issuccess!\n");
       }
   }
   else {
        perror("connect");
        return -1;
   }
}

3.2.设置SA_RESTART属性

         我们还可以从信号的角度来解决这个问题，  安装信号的时候， 设置 SA_RESTART属性，那么当信号处理函数返回后， 不会让系统调用返回失败，而是让被该信号中断的系统调用将自动恢复。

1.  struct sigaction action;  
2.  action.sa_handler = handler_func;  
3.  sigemptyset(&action.sa_mask);  
4.  action.sa_flags = 0;  
5.  /* 设置SA_RESTART属性 */  
6.  action.sa_flags |= SA_RESTART;  
7.  sigaction(SIGALRM, &action, NULL);  

但注意，并不是所有的系统调用都可以自动恢复。如msgsnd和msgrcv就是典型的例子，我遇到的也是这种情况。msgsnd/msgrcv以block方式发送/接收消息时，会因为进程收到了信号而中断。此时msgsnd/msgrcv将返回-1，errno被设置为EINTR。且即使在插入信号时设置了SA_RESTART，也无效。在man msgrcv中就有提到这点：

msgsnd and msgrcv are never automatically restarted after being interrupted by a signal handler, regardless of the setting  of the SA_RESTART flag when establishing a signal  handler.

3.3.忽略信号

当然最简单的方法是忽略信号，在安装信号时，明确告诉系统不会产生该信号的中断。

struct sigaction action;
 action.sa_handler = SIG_IGN;
sigemptyset(&action.sa_mask);
sigaction(SIGALRM, &action, NULL);

总结

处理方法有以下三种：①人为重启被中断的系统调用；②安装信号时设置 SA_RESTART属性；③忽略信号（让系统不产生信号中断）。

有时我们需要捕获信号，但又考虑到第②种方法的局限性（设置 SA_RESTART属性对有的系统无效，如msgrcv），所以在编写代码时，一定要“人为重启被中断的系统调用”。

参考：http://blog.chinaunix.net/uid-21501855-id-4490453.html

http://blog.csdn.net/benkaoya/article/details/17262053

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