Signal处理中的函数可重入问题

1. Signal信号简介

       信号是软件层次上模拟的中断，它是一种异步通讯的处理机制。信号的异步性意味着，应用程序不用等待事件的发生，当信号发生时应用程序自动陷入到对应的信号处理函数中。产生信号的事件对进程而言是随机出现的。信号的响应方式有忽略、捕捉、执行默认动做三种。

2. 线程安全

       线程安全函数：在C语言中局部变量是在栈中分配的，任何未使用静态数据或其余共享资源的函数都是线程安全的。使用全局变量的函数是非线程安全的。使用静态数据或其余共享资源的函数，必须经过加锁的方式来使函数实现线程安全。

       线程安全的(Thread-Safe)：若是一个函数在同一时刻能够被多个线程安全地调用，就称该函数是线程安全的。线程安全函数解决多个线程调用函数时访问共享资源的冲突问题。

3. 可重入

       可重入（Reentrant）函数能够由多于一个线程并发使用，而没必要担忧数据错误。可重入函数能够在任意时刻被中断，稍后再继续运行，不会丢失数据。可重入性解决函数运行结果的肯定性和可重复性。

1)        一个函数对于多个线程是可重入的，则这个函数是线程安全的；

2)        一个函数是线程安全的，但并不必定是可重入的，好比使用互斥锁实现的线程安全；

3)        可重入性要强于线程安全性。

4. Signal信号处理

       信号处理函数中只能调用可重入函数，而不能调用不可重入函数。进程捕捉到信号并对其进行处理时，正在执行的正常指令序列就被信号处理程序临时中断，它首先执行该信号处理函数中的指令。若是从信号处理程序返回，则继续执行在捕捉到信号时正在执行的正常指令序列（这相似于发生硬件中断时所作的）。但在信号处理函数中，不能判断捕捉到信号时线程执行到何处。

       信号处理函数默认状况下是在进程的主线程调用的，这种状况下使用不可重入函数，有可能会形成不可预知的错误。好比调用了malloc函数，为了保证malloc是线程安全的，因此内部使用了锁，根据malloc中锁的不一样处理方式，分别可能会致使如下状况的发生：

1)        若是是普通锁，在主线程中malloc函数获取锁以后被signal中断，在signal处理函数中继续调用malloc，由于主线程中的malloc已经获取到了锁，signal处理函数只能等待锁释放，而主线程中的malloc函数正在等待signal处理函数返回后继续执行，这样就形成了锁死；

2)        若是是递归锁，那么signal处理函数中的malloc函数获取锁后进行内存分配，由于上次的malloc操做还没完，可能成会形成内存数据混乱。

       就定时而言，可不直接使用singal alarm，而使用posix定时器，经过通知线程的方式，将定时处理函数放到单独的线程中来处理。