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SIGPIPE信号

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使用libevent编写websocket服务端时遇到了一个问题:

浏览器与服务端建立连接后,若刷新或关闭浏览器窗口(未监听 相应事件并处理),服务端无法得知连接断开,按理说,这种情况属于client异常终止,跟拔网线的情况类似。这种情况下,服务端不知情,仍保留此连接, 仍按照既定逻辑向client写数据,写了两次后,服务端程序终止(多次测试,均是第2次后终止),不是崩溃,是异常终止,非常不解。

 

问了一位很有经验的同事,得知是SIGPIPE信号导致程序终止。

查了相关资料,大致明白:连接建立,若某一端关闭连接,而另一端仍然向它写数据,第一次写数据后会收到RST响应,此后再写数据,内核将向进程发出SIGPIPE信号,通知进程此连接已经断开。而SIGPIPE信号的默认处理是终止程序,导致上述问题的发生。

 

为避免这种情况,可以选择忽略SIGPIPE信号,不执行任何动作。

#include <signal.h>
//SIGPIPE ignore
struct sigaction act;
act.sa_handler = SIG_IGN;
if (sigaction(SIGPIPE, &act, NULL) == 0) {
LOG("SIGPIPE ignore");
}

遭遇SIGPIPE

我写了一个服务器程序, 在Linux下测试时, 总是莫名退出. 最后跟踪到是write调用导致退出. 用gdb执行程序, 退出时提示”Broken pipe”.

最后问题确定为, 对一个对端已经关闭的socket调用两次write, 第二次将会生成SIGPIPE信号, 该信号默认结束进程.

具体的分析可以结合TCP的”四次握手”关闭. TCP是全双工的信道, 可以看作两条单工信道, TCP连接两端的两个端点各负责一条. 当对端调用close时, 虽然本意是关闭整个两条信道, 但本端只是收到FIN包. 按照TCP协议的语义, 表示对端只是关闭了其所负责的那一条单工信道, 仍然可以继续接收数据. 也就是说, 因为TCP协议的限制, 一个端点无法获知对端的socket是调用了close还是shutdown.

tcp_disconnect

对一个已经收到FIN包的socket调用read方法, 如果接收缓冲已空, 则返回0, 这就是常说的表示连接关闭. 但第一次对其调用write方法时, 如果发送缓冲没问题, 会返回正确写入(发送). 但发送的报文会导致对端发送RST报文, 因为对端的socket已经调用了close, 完全关闭, 既不发送, 也不接收数据. 所以, 第二次调用write方法(假设在收到RST之后), 会生成SIGPIPE信号, 导致进程退出.

为了避免进程退出, 可以捕获SIGPIPE信号, 或者忽略它, 给它设置SIG_IGN信号处理函数:

signal(SIGPIPE, SIG_IGN);

这样, 第二次调用write方法时, 会返回-1, 同时errno置为SIGPIPE. 程序便能知道对端已经关闭.

PS: Linux下的SIGALRM似乎会每1秒钟往后偏移1毫秒, 但Windows下经过测试完全准时, 不差1毫秒.

关于SIGPIPE信号

我写了一个服务器程序,在Linux下测试,然后用C++写了客户端用千万级别数量的短链接进行压力测试.  但是服务器总是莫名退出,没有core文件.

最后问题确定为, 对一个对端已经关闭的socket调用两次write, 第二次将会生成SIGPIPE信号, 该信号默认结束进程.

具体的分析可以结合TCP的”四次握手”关闭. TCP是全双工的信道, 可以看作两条单工信道, TCP连接两端的两个端点各负责一条. 当对端调用close时, 虽然本意是关闭整个两条信道, 但本端只是收到FIN包. 按照TCP协议的语义, 表示对端只是关闭了其所负责的那一条单工信道, 仍然可以继续接收数据. 也就是说, 因为TCP协议的限制, 一个端点无法获知对端的socket是调用了close还是shutdown.

对一个已经收到FIN包的socket调用read方法, 如果接收缓冲已空, 则返回0, 这就是常说的表示连接关闭. 但第一次对其调用write方法时, 如果发送缓冲没问题, 会返回正确写入(发送). 但发送的报文会导致对端发送RST报文, 因为对端的socket已经调用了close, 完全关闭, 既不发送, 也不接收数据. 所以, 第二次调用write方法(假设在收到RST之后), 会生成SIGPIPE信号, 导致进程退出.

为了避免进程退出, 可以捕获SIGPIPE信号, 或者忽略它, 给它设置SIG_IGN信号处理函数:

signal(SIGPIPE, SIG_IGN);

这样, 第二次调用write方法时, 会返回-1, 同时errno置为SIGPIPE. 程序便能知道对端已经关闭.

 

linux下写socket的程序的时候,如果尝试send到一个disconnected socket上,就会让底层抛出一个SIGPIPE信号。
这个信号的缺省处理方法是退出进程,大多数时候这都不是我们期望的。因此我们需要重载这个信号的处理方法。调用以下代码,即可安全的屏蔽SIGPIPE

signal (SIGPIPE, SIG_IGN);

我的程序产生这个信号的原因是: 
client端通过 pipe 发送信息到server端后,就关闭client端, 这时server端,返回信息给 client 端时就产生Broken pipe 信号了,服务器就会被系统结束了。

 

对于产生信号,我们可以在产生信号前利用方法 signal(int signum, sighandler_t handler) 设置信号的处理。如果没有调用此方法,系统就会调用默认处理方法:中止程序,显示提示信息(就是我们经常遇到的问题)。我们可以调用系统的处理方法,也可以自定义处理方法。 

系统里边定义了三种处理方法: 
(1)SIG_DFL信号专用的默认动作:
(a)如果默认动作是暂停线程,则该线程的执行被暂时挂起。当线程暂停期间,发送给线程的任何附加信号都不交付,直到该线程开始执行,但是SIGKILL除外。
(b)把挂起信号的信号动作设置成SIG_DFL,且其默认动作是忽略信号 (SIGCHLD)。
(2)SIG_IGN忽略信号
(a)该信号的交付对线程没有影响
(b)系统不允许把SIGKILL或SIGTOP信号的动作设置为SIG_DFL
3)SIG_ERR   

项目中我调用了signal(SIGPIPE, SIG_IGN), 这样产生  SIGPIPE 信号时就不会中止程序,直接把这个信号忽略掉。

转载请注明:jinglingshu的博客 » SIGPIPE信号


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