UNIX网络编程--EINTR error

本文深入解析EINTR错误的成因及解决办法,介绍如何通过重启系统调用来应对EINTR错误,并提供了一个使用ioctl函数处理EINTR的具体示例。

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EINTR error

总结:本文介绍了EINTR错误产生的原因,以及如何解决,并在最后给出一个实例,通过该实例可以解决调用ioctl产生的EINTR错误。

一. EINTR

1.EINTR错误产生的原因;

当阻塞于某个慢系统调用的一个进程捕获某个信号且相应信号处理函数返回时,该系统调用可能会返回一个EINTR错误。例如:在socket服务器端,设置了信号捕获机制,有子进程当在父进程阻塞于慢系统调用时由父进程捕获到了一个有效信号时,内核会致使accept返回一个EINTR错误(被中断的系统调用)。

2.如何解决:

当碰到EINTR错误的时候,可以采取有一些可以重启的系统调用进行重启,而对于有一些系统调用是不能够重启的。例如:acceptreadwiretseletcioctlopen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函数是不能进行重启的。若connetct函数返回一个EINTR错误的时候,则不能再次调用它,否则将返回一个错误。针对connect不能重启的特性,必须调用select函数来等待连接完成。

补充:慢系统调用(slow system call)

该术语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。

二实例

该实例解决了调用ioctl时,产生EINTR的解决方法。

  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <errno.h>  
  3. /** 
  4. *function name: xioctl 
  5. *description: 
  6. *Do ioctl and retry if error was EINTR(“A signal was caught during the ioctl() operation”) 
  7. *Note: 
  8. *ENTR:被信号中断函数 
  9. */  
  10.  static  int  xioctl(int fd,int requrest, void *argp)  
  11. {  
  12.    int ret;  
  13.   
  14.    do {  
  15.          ret = ioctl(fd,request,argp);  
  16. }while(-1 == ret && ENTR==errno);  
  17. return ret;  
  18. }  
  19. }  


对于socket接口(指connect/send/recv/accept..等等后面不重复,不包括不能设置非阻塞的如select),在阻塞模式下有可能因为发生信号,返回EINTR错误,由用户做重试或终止。

但是,在非阻塞模式下,是否出现这种错误呢?
对此,重温了系统调用、信号、socket相关知识,得出结论是:不会出现

首先,
1.信号的处理是在用户态下进行的,也就是必须等待一个系统调用执行完了才会执行进程的信号函数,所以就有了信号队列保存未执行的信号
2.用户态下被信号中断时,内核会记录中断地址,信号处理完后,如果进程没有退出则重回这个地址继续执行

socket接口是一个系统调用,也就是即使发生了信号也不会中断,必须等socket接口返回了,进程才能处理信号。
也就是,EINTR错误是socket接口主动抛出来的,不是内核抛的。socket接口也可以选择不返回,自己内部重试之类的..

那阻塞的时候socket接口是怎么处理发生信号的?

举例
socket接口,例如recv接口会做2件事情,
1.检查buffer是否有数据,有则复制清除返回
2.没有数据,则进入睡眠模式,当超时、数据到达、发生错误则唤醒进程处理

socket接口的实现都差不了太多,抽象说
1.资源是否立即可用,有则返回
2.没有,就等...

对于
1.这个时候不管有没信号,也不返回EINTR,只管执行自己的就可以了
2.采用睡眠来等待,发生信号的时候进程会被唤醒,socket接口唤醒后检查有无未处理的信号(signal_pending)会返回EINTR错误。

所以
socket接口并不是被信号中断,只是调用了睡眠,发生信号睡眠会被唤醒通知进程,然后socket接口选择主动退出,这样做可以避免一直阻塞在那里,有退出的机会。非阻塞时不会调用睡眠。

我们看看linux内核里的实现
linux kernel 3.5.5




<think>我们正在处理一个关于网络编程的问题,具体涉及socketReady和socketSelect函数返回-1的错误情况。用户提到超时设置为1000毫秒(1秒),但函数返回-1,这通常表示发生了错误。 首先,我们需要明确这两个函数的具体来源,因为它们并非标准的POSIX套接字函数。标准函数中,我们通常使用select、poll或epoll等。因此,我推测socketReady和socketSelect可能是特定库或框架中的封装函数。 根据常见网络编程实践,返回-1通常表示系统调用错误。此时,我们需要检查错误码(errno)以确定具体原因。常见的错误原因包括: 1. 无效的文件描述符(EBADF) 2. 函数被信号中断(EINTR) 3. 内存不足(ENOMEM) 4. 参数无效(EINVAL) 用户提到超时设置为1000,这看起来是合理的,因此我们应重点考虑其他错误原因。 **步骤分析:** 1. **检查错误码**:在函数返回-1后,立即调用错误获取函数(如errno或WSAGetLastError(),取决于平台)来获取具体错误原因。 2. **处理常见错误**: - 如果是EINTR(被信号中断),通常可以重新调用该函数。 - 如果是EBADF,则检查套接字是否已关闭或无效。 - 其他错误需要根据具体原因处理。 3. **超时设置**:虽然用户设置了1000毫秒超时,但返回-1并不是超时(超时通常返回0,而负值表示错误)。因此,这里不是超时问题,而是发生了错误。 **代码示例(假设为类Unix系统)**: ```c int n; fd_set readfds; struct timeval timeout; timeout.tv_sec = 1; // 1秒 timeout.tv_usec = 0; FD_ZERO(&readfds); FD_SET(sockfd, &readfds); n = select(sockfd+1, &readfds, NULL, NULL, &timeout); if (n == -1) { // 处理错误 perror("select error"); // 或者根据errno具体处理 if (errno == EINTR) { // 被信号中断,可以重试 } else if (errno == EBADF) { // 无效的文件描述符 } // ... 其他错误处理 } ``` **针对用户的问题**: 由于用户使用的是`socketReady`和`socketSelect`,我们需要假设这两个函数的行为类似于标准的`select`函数。因此,返回-1意味着错误,而超时(即没有套接字就绪)应该返回0。 **建议的解决方案**: 1. 在调用返回-1后,立即获取错误码。 2. 根据错误码采取相应措施。 **注意事项**: - 在Windows平台,使用不同的错误获取函数(WSAGetLastError)和错误码。 - 确保套接字处于正确的状态(例如,没有在等待之前被关闭)。 **相关问题生成**: 根据用户的问题,我们生成以下相关问题,以帮助用户更全面地理解和解决问题。 §§相关问题§§ 1.网络编程中,如何处理select函数被信号中断的情况? 2. 如何检查套接字描述符的有效性? 3. socketSelect函数在超时情况下应该返回什么? 4. 在Windows和Linux下,套接字错误处理有何不同? 5. 如何避免在多线程环境中使用select函数时出现竞争条件?</think>### 网络编程中 socketReady/socketSelect 返回 -1 的分析与处理 当 `socketReady` 或 `socketSelect` 返回 -1 且设置超时为 1000 毫秒时,通常表示套接字操作遇到了系统级错误。以下是常见原因和解决方案: #### 常见错误原因 1. **无效文件描述符** - 套接字已被关闭或未正确初始化(错误码 `EBADF`) - 检查:`if (sockfd < 0) { /* 重新初始化套接字 */ }` 2. **信号中断** - 系统调用被信号中断(错误码 `EINTR`) - 解决方案:自动重试操作 ```c while ((result = socketSelect(..., 1000)) == -1 && errno == EINTR) { // 继续重试 } ``` 3. **内存不足** - 内核无法分配资源(错误码 `ENOMEM`) - 检查:`if (errno == ENOMEM) { /* 减少监控的套接字数或重启服务 */ }` 4. **参数错误** - 超时值无效或文件描述符集为空(错误码 `EINVAL`) - 验证:`if (timeout_ms < 0 || FD_ISSET(sockfd, &set) == 0) { /* 修正参数 */ }` #### 标准处理流程 ```c int n = socketSelect(maxfd+1, &readfds, NULL, NULL, &timeout); if (n == -1) { switch (errno) { case EBADF: // 无效描述符 log_error("Bad file descriptor"); break; case EINTR: // 信号中断 log_warn("Interrupted by signal, retrying..."); break; case ENOMEM: // 内存不足 log_error("Kernel out of memory"); break; default: log_error("Unknown error: %s", strerror(errno)); } // 错误恢复逻辑 } ``` #### 关键注意事项 1. **跨平台差异** - Linux/Unix:使用 `errno` 获取错误码 - Windows:使用 `WSAGetLastError()` 和 `FormatMessage()` ```c DWORD error = WSAGetLastError(); char* msg; FormatMessage(FORMAT_MESSAGE_ALLOCATE_BUFFER, ...); ``` 2. **超时与错误的区分** - 返回 `0`:超时(无套接字就绪) - 返回 `-1`:系统错误(需检查 `errno`) - 返回正数:就绪套接字的数量 3. **资源泄漏预防** - 确保在错误后关闭无效套接字 - 使用 `FD_CLR()` 清理描述符集 > 最佳实践:始终在调用后立即检查错误码,并实现重试机制处理 `EINTR`[^1]。对于关键系统,建议添加熔断机制防止错误扩散。
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