一、统一信号处理事件源概述
- 信号是一种异步事件：信号处理函数和程序的主循环是两条不同的执行路线。显然，信号处理函数需要尽可能快地执行完毕，以确保该信号不被屏蔽（为了避免一些竞态条件，信号在处理期间，系统不会再次触发它）太久
- 一种典型的解决办法是：
- 把信号的主要处理逻辑放到程序的主循环中
- 当信号处理函数被触发时，它只是简单地通过主循环程序接收到信号，并把信号值传递给主循环
- 主循环再根据接收到的信号值执行目标信号对应的逻辑代码
- 信号处理函数通常使用管道来将信号“传递”给主循环：
- 信号处理函数往管道的写端写入信号值，主循环则从管道的读端读出该信号值
- 主循环使用I/O复用系统调用来监听管道的读端文件描述符上的可读时间
- 如此一来，信号事件就能和其他I/O事件一样被处理，即统一事件源
- 很多优秀的I/O框架和后台服务器程序都统一处理信号和I/O事件，比如LiBEVENT I/O框架库和xinetd超级服务
二、编码实现
-
#include <stdio.h>
-
#include <stdlib.h>
-
#include <strings.h>
-
#include <unistd.h>
-
#include <fcntl.h>
-
#include <errno.h>
-
#include <libgen.h>
-
#include <signal.h>
-
#include <sys/socket.h>
-
#include <sys/epoll.h>
-
#include <sys/types.h>
-
#include <arpa/inet.h>
-
-
#define LISTEM_NUM 5
-
#define MAX_EVENT_NUM 1024
-
-
int setnonblocking(int fd);
-
-
void add_epoll_fd(int epoll_fd,int fd);
-
-
void sig_handler(int sigalno);
-
-
void add_sig(int sigalno);
-
-
static
int pipe_fd[
2];
-
-
int main(int argc,char* argv[])
-
{
-
if(argc!=
3){
-
printf(
"usage:./%s [server ip] [server port]\n",basename(argv[
1]));
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
int ser_fd,server_port;
-
const
char* server_ip;
-
-
//创建套接字
-
if((ser_fd=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,
0))==
-1){
-
perror(
"socket");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
//初始化服务端地址
-
struct sockaddr_in server_address;
-
-
server_ip=argv[
1];
-
server_port=atoi(argv[
2]);
-
bzero(&server_address,
sizeof(server_address));
-
server_address.sin_family=AF_INET;
-
server_address.sin_port=htons(server_port);
-
if(inet_pton(AF_INET,server_ip,&server_address.sin_addr.s_addr)==
-1){
-
perror(
"inet_pton");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
//绑定服务端地址
-
if(bind(ser_fd,(struct sockaddr*)&server_address,
sizeof(server_address))==
-1){
-
perror(
"bind");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
//开启监听
-
if(listen(ser_fd,LISTEM_NUM)==
-1){
-
perror(
"bind");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
int epoll_fd;
-
//创建epoll事件表句柄
-
if((epoll_fd=epoll_create(
5))==
-1){
-
perror(
"epoll_create");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
//将服务端套接字加入到事件表中
-
add_epoll_fd(epoll_fd,ser_fd);
-
-
//创建管道
-
if(socketpair(PF_UNIX,SOCK_STREAM,
0,pipe_fd)==
-1){
-
perror(
"socketpair");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
/*sockpair函数创建的管道是全双工的，不区分读写端
-
此处我们假设pipe_fd[1]为写端，非阻塞
-
pipe_fd[0]为读端
-
*/
-
setnonblocking(pipe_fd[
1]);
-
add_epoll_fd(epoll_fd,pipe_fd[
0]);
-
-
//为一些信号绑定信号处理函数
-
add_sig(SIGHUP);
//终端接口检测到一个连接断开，发送此信号
-
add_sig(SIGCHLD);
//子进程终止或停止时，子进程发送此信号
-
add_sig(SIGTERM);
//接收到kill命令
-
add_sig(SIGINT);
//用户按下中断键(Delete或Ctrl+C)
-
-
int server_running=
1;
-
int epoll_wait_ret_value;
-
-
struct epoll_event events[MAX_EVENT_NUM];
-
-
while(server_running)
-
{
-
bzero(events,
sizeof(events));
-
epoll_wait_ret_value=epoll_wait(epoll_fd,events,MAX_EVENT_NUM,
-1);
-
-
//epoll_wait函数出错
-
if((epoll_wait_ret_value==
-1)&&(errno!=EINTR)){
-
close(ser_fd);
-
perror(
"epoll_wait");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
//遍历就绪的事件
-
for(
int i=
0;i<epoll_wait_ret_value;++i)
-
{
-
int sock_fd=events[i].data.fd;
//获取文件描述符
-
//如果是服务端套接字,接收客户端的连接
-
if(sock_fd==ser_fd){
-
int client_fd;
-
char client_address_ip[
24];
-
struct sockaddr_in client_address;
-
socklen_t address_len=
sizeof(client_address);
-
bzero(&client_address,
sizeof(client_address));
-
-
if((client_fd=accept(ser_fd,(struct sockaddr*)&client_address,&address_len))==
-1){
-
perror(
"accept");
-
continue;
-
}
-
-
//将新的客户端套接字放入到事件集中
-
add_epoll_fd(epoll_fd,client_fd);
-
//打印客户端地址信息
-
inet_ntop(AF_INET,&client_address.sin_addr.s_addr,client_address_ip,
sizeof(client_address_ip));
-
printf(
"get a new client,ip:%s,port:%d\n",client_address_ip,ntohs(client_address.sin_port));
-
}
-
//如果是管道的一端有数据可读，那么处理信号
-
else
if((sock_fd==pipe_fd[
0])&&(events[i].events&EPOLLIN)){
-
char signals[
1024];
-
int sig;
-
int recv_ret_value;
-
recv_ret_value=recv(pipe_fd[
0],signals,
sizeof(signals),
0);
-
if(recv_ret_value<=
0)
-
continue;
-
else{
-
//每个信号值占1字节，所以按字节来逐个接收信号
-
for(
int i=
0;i<recv_ret_value;++i){
-
printf(
"server:I caugh the signal %d\n", signals[i]);
-
switch (signals[i])
-
{
-
case SIGCHLD:
-
case SIGHUP:
-
continue;
-
//接收到下面这两个信号，终止程序
-
case SIGTERM:
//kill
-
case SIGINT:
//ctrl +c
-
server_running=
0;
-
}
-
}
-
}
-
}
-
//如果是客户端
-
else{
-
-
}
-
}
-
}
-
-
printf(
"service is down\n");
-
close(ser_fd);
-
close(pipe_fd[
1]);
-
close(pipe_fd[
0]);
-
exit(EXIT_SUCCESS);
-
}
-
-
int setnonblocking(int fd)
-
{
-
int old_options,new_options;
-
//获取原先的描述符标志
-
if((old_options=fcntl(fd,F_GETFL))==
-1){
-
perror(
"fcntl");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
//设置非阻塞
-
new_options=old_options|O_NONBLOCK;
-
if(fcntl(fd,F_SETFL,new_options)==
-1){
-
perror(
"fcntl");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
return old_options;
-
}
-
-
void add_epoll_fd(int epoll_fd,int fd)
-
{
-
struct epoll_event new_event;
-
bzero(&new_event,
sizeof(new_event));
-
-
new_event.events=EPOLLIN|EPOLLET;
-
new_event.data.fd=fd;
-
-
//将新事件加入到事件表中
-
if(epoll_ctl(epoll_fd,EPOLL_CTL_ADD,fd,&new_event)==
-1){
-
perror(
"epoll_ctl");
-
exit(EXIT_FAILURE);
-
}
-
-
//设置为非阻塞
-
setnonblocking(fd);
-
}
-
-
void add_sig(int sigalno)
-
{
-
struct sigaction act;
-
bzero(&act,
sizeof(act));
-
act.sa_handler=sig_handler;
//设置信号处理函数
-
sigfillset(&act.sa_mask);
//初始化信号屏蔽集
-
act.sa_flags|=SA_RESTART;
//由此信号中断的系统调用自动重启动
-
-
//初始化信号处理函数
-
if(sigaction(sigalno,&act,
NULL)==
-1){
-
printf(
"capture signal,but to deal with failure\n");
-
return;
-
}
-
}
-
-
void sig_handler(int sigalno)
-
{
-
printf(
"capture signal,signal num is %d",sigalno);
-
//保留原来的errno，在函数最后回复，以保证函数的可重入性
-
int save_errno=errno;
-
int msg=sigalno;
-
//将信号值写入管代，通知主循环
-
if(send(pipe_fd[
1],(
char*)&msg,
1,
0)<=
0){
-
printf(
"The message sent to the server failed\n");
-
}
-
printf(
",signal is send to server\n");
-
errno=save_errno;
-
}
代码解析
- 创建一个无名管道，管道[0]端用来读取数据，[1]端用来发送数据。读写端都设置为非阻塞
- 当信号处理函数执行时，在处理函数中向[1]端发送信号编号
- 主函数使用epoll轮询，其中包括轮询管道[0]，一旦有信息(信号编号)发来，处理信号
代码演示
- 使用客户端工具连接程序，打印客户端连接信息
- 使用kill命令给服务端程序发送一个编码为1的信号，可以看到服务端接收到这个信号
- 按下Ctrl+C触发SIGINT信号，程序终止(与预期一致)
转载：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/103685562
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