SIGNAL-SAFETY - Linux手册页

时间:2019-08-20 18:02:02  来源:igfitidea点击:

Linux程序员手册 第7部分
更新日期: 2020-06-09

名称

信号安全-异步信号安全功能

说明

异步信号安全功能是可以从信号处理程序中安全调用的功能。许多功能不是异步信号安全的。特别是,非重入函数通常从信号处理程序中调用是不安全的。

当人们考虑实现stdio库的实现时,可以很快理解使函数不安全的各种问题,因为stdio库的所有函数都不是异步信号安全的。

在文件上执行缓冲的I / O时,stdio函数必须维护一个静态分配的数据缓冲区以及相关的计数器和索引(或指针),这些计数器和索引记录数据量和缓冲区中的当前位置。假设主程序在对stdio函数(例如printf(3))的调用中,缓冲区和相关变量已部分更新。如果在那一刻,该程序被也调用printf(3)的信号处理程序中断,则对printf(3)的第二次调用将对不一致的数据进行操作,结果无法预测。

为避免功能不安全的问题,有两种可能的选择:

1.
确保(a)信号处理程序仅调用异步信号安全函数,并且(b)信号处理程序本身相对于主程序中的全局变量是可重入的。
2.
当调用不安全的函数或对也由信号处理程序访问的全局数据进行操作时,在主程序中阻止信号传递。

通常,第二选择在任何复杂的程序中都是困难的,因此采用第一选择。

POSIX.1指定实现必须使异步信号安全的一组功能。 (一个实现可以提供附加功能的安全实现,但这不是标准所必需的,其他实现可能不能提供相同的保证。)

通常,函数是异步信号安全的,因为它是可重入的,或者因为它对于信号而言是原子的(即,其执行不能被信号处理程序中断)。

下表显示了POSIX.1要求的异步信号安全功能集。 POSIX.1-2001中要求未另行说明的功能必须是异步信号安全的;该表详细介绍了后续标准中的更改。

FunctionNotes
abort(3)Added in POSIX.1-2001 TC1
accept(2)
access(2)
aio_error(3)
aio_return(3)
aio_suspend(3)See notes below
alarm(2)
bind(2)
cfgetispeed(3)
cfgetospeed(3)
cfsetispeed(3)
cfsetospeed(3)
chdir(2)
chmod(2)
chown(2)
clock_gettime(2)
close(2)
connect(2)
creat(2)
dup(2)
dup2(2)
execl(3)Added in POSIX.1-2008; see notes below
execle(3)See notes below
execv(3)Added in POSIX.1-2008
execve(2)
_exit(2)
_Exit(2)
faccessat(2)Added in POSIX.1-2008
fchdir(2)Added in POSIX.1-2008 TC1
fchmod(2)
fchmodat(2)Added in POSIX.1-2008
fchown(2)
fchownat(2)Added in POSIX.1-2008
fcntl(2)
fdatasync(2)
fexecve(3)Added in POSIX.1-2008
ffs(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
fork(2)See notes below
fstat(2)
fstatat(2)Added in POSIX.1-2008
fsync(2)
ftruncate(2)
futimens(3)Added in POSIX.1-2008
getegid(2)
geteuid(2)
getgid(2)
getgroups(2)
getpeername(2)
getpgrp(2)
getpid(2)
getppid(2)
getsockname(2)
getsockopt(2)
getuid(2)
htonl(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
htons(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
kill(2)
link(2)
linkat(2)Added in POSIX.1-2008
listen(2)
longjmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2; see notes below
lseek(2)
lstat(2)
memccpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
memchr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
memcmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
memcpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
memmove(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
memset(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
mkdir(2)
mkdirat(2)Added in POSIX.1-2008
mkfifo(3)
mkfifoat(3)Added in POSIX.1-2008
mknod(2)Added in POSIX.1-2008
mknodat(2)Added in POSIX.1-2008
ntohl(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
ntohs(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
open(2)
openat(2)Added in POSIX.1-2008
pause(2)
pipe(2)
poll(2)
posix_trace_event(3)
pselect(2)
pthread_kill(3)Added in POSIX.1-2008 TC1
pthread_self(3)Added in POSIX.1-2008 TC1
pthread_sigmask(3)Added in POSIX.1-2008 TC1
raise(3)
read(2)
readlink(2)
readlinkat(2)Added in POSIX.1-2008
recv(2)
recvfrom(2)
recvmsg(2)
rename(2)
renameat(2)Added in POSIX.1-2008
rmdir(2)
select(2)
sem_post(3)
send(2)
sendmsg(2)
sendto(2)
setgid(2)
setpgid(2)
setsid(2)
setsockopt(2)
setuid(2)
shutdown(2)
sigaction(2)
sigaddset(3)
sigdelset(3)
sigemptyset(3)
sigfillset(3)
sigismember(3)
siglongjmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2; see notes below
signal(2)
sigpause(3)
sigpending(2)
sigprocmask(2)
sigqueue(2)
sigset(3)
sigsuspend(2)
sleep(3)
sockatmark(3)Added in POSIX.1-2001 TC2
socket(2)
socketpair(2)
stat(2)
stpcpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
stpncpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strcat(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strchr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strcmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strcpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strcspn(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strlen(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strncat(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strncmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strncpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strnlen(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strpbrk(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strrchr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strspn(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strstr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
strtok_r(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
symlink(2)
symlinkat(2)Added in POSIX.1-2008
tcdrain(3)
tcflow(3)
tcflush(3)
tcgetattr(3)
tcgetpgrp(3)
tcsendbreak(3)
tcsetattr(3)
tcsetpgrp(3)
time(2)
timer_getoverrun(2)
timer_gettime(2)
timer_settime(2)
times(2)
umask(2)
uname(2)
unlink(2)
unlinkat(2)Added in POSIX.1-2008
utime(2)
utimensat(2)Added in POSIX.1-2008
utimes(2)Added in POSIX.1-2008
wait(2)
waitpid(2)
wcpcpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcpncpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcscat(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcschr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcscmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcscpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcscspn(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcslen(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsncat(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsncmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsncpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsnlen(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcspbrk(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsrchr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsspn(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcsstr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wcstok(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wmemchr(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wmemcmp(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wmemcpy(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wmemmove(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
wmemset(3)Added in POSIX.1-2008 TC2
write(2)

笔记:

*
POSIX.1-2001和POSIX.1-2001 TC2要求函数fpathconf(3),pathconf(3)和sysconf(3)是异步信号安全的,但此要求在POSIX.1-2008中已删除。
*
如果信号处理程序中断了不安全功能的执行,并且该处理程序通过调用longjmp(3)或siglongjmp(3)终止,并且程序随后调用了一个不安全功能,则该程序的行为是不确定的。
*
POSIX.1-2001 TC1阐明,如果应用程序从信号处理程序调用fork(2),而pthread_atfork(3)注册的任何fork处理程序都调用了一个异步信号安全的函数,则该行为是不确定的。该标准的未来修订版可能会从异步信号安全功能列表中删除fork(2)。
*
调用作为取消点的函数并嵌套在延迟取消区域上的异步信号处理程序可能会触发其行为好像已发生异步取消的取消,并且可能导致应用程序状态变得不一致。

Deviations in the GNU C library

GNU C库中发生以下与标准的已知偏差:

*
在glibc 2.24之前,execl(3)和execle(3)在内部使用realloc(3),因此不是异步信号安全的。此问题已在glibc 2.24中修复。
*
aio_suspend(3)的glibc实现不是异步信号安全的,因为它在内部使用了pthread_mutex_lock(3)。

另外参见

sigaction(2),signal(7),standards(7)

出版信息

这个页面是Linux手册页项目5.08版的一部分。有关项目的说明、有关报告错误的信息以及此页面的最新版本,请访问https://www.kernel.org/doc/man-pages/