株洲网站建设网站建设,公司网站用wordpress,曲靖做网站价格,做资源下载网站好吗---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程 查看所有文章链接#xff1a;#xff08;更新中#xff09;Linux系统编程训练营 - 目录 文章目录 1. Linux应用程序安全性讨论1.1 问题1.2 不同场景1.2.1 场景一#xff1a;不需要处理信号1.2.2 场景二#xff1a;需要处理信号 2. 场景… ---- 整理自狄泰软件唐佐林老师课程 查看所有文章链接更新中Linux系统编程训练营 - 目录 文章目录 1. Linux应用程序安全性讨论1.1 问题1.2 不同场景1.2.1 场景一不需要处理信号1.2.2 场景二需要处理信号 2. 场景一不需要信号处理单一功能应用程序3. 场景二需要处理信号长时间运行的应用3.1 同步解决方案单任务3.1.1 方案设计一3.1.1.1 同步方案示例一3.1.1.2 编程实验3.1.1.3 存在的问题 3.1.2 方案设计二3.1.2.1 关键系统函数3.1.2.2 编程实验3.1.2.3 存在的问题3.1.2.4 思考 3.2 异步解决方案多任务3.2.1 问题3.2.2 多线程信号处理3.2.3 方案3.2.4 进程与线程3.2.4.1 Linux多线程API函数3.2.4.2 多线程编程示例 3.2.5 异步方案示例3.2.6 编程实验多线程信号处理 4. 信号设计模式小结 1. Linux应用程序安全性讨论
1.1 问题 如何编写信号安全的应用程序
1.2 不同场景
1.2.1 场景一不需要处理信号
应用程序实现单一功能不需要关注信号 如数据处理程序文件加密程序科学计算程序
1.2.2 场景二需要处理信号
应用程序长时间运行需要关注信号并及时处理 如服务端程序上位机程序
2. 场景一不需要信号处理单一功能应用程序
在代码层面直接阻塞所有可能的信号本质上就是信号始终处于未决状态无法递达进程 编程实验不需要处理信号
【参看链接】15 - 信号处理设计模式 / 00不需要处理信号场景/main.c 3. 场景二需要处理信号长时间运行的应用
同步方案 通过 标记 同步处理信号整个应用中 只有一个执行流 异步方案 专用任务处理应用中存在 多个执行流多线程应用设置 专用于信号处理的任务其它任务忽略信号专注功能实现
3.1 同步解决方案单任务
信号处理逻辑与程序逻辑位于同一个上下文 即信号处理函数与主函数不存在资源竞争关系
3.1.1 方案设计一
将任务分解为 子任务每个任务可对应一个函数信号递达时信号处理函数中 仅 标记 递达状态子任务处理结束后真正执行信号处理 3.1.1.1 同步方案示例一 3.1.1.2 编程实验
【参看链接】15 - 信号处理设计模式 / 01处理信号场景_同步方案
对于不可靠信号 对于可靠信号存在问题 3.1.1.3 存在的问题
由于给每个信号唯一的标记位置因此所有信号转变为不可靠信号并且仅保留最近递达的信号信息。可能改进方案 标记位置设计为链表信号递达后在对应位置的链表处增加结点保留信号信息 增加结点涉及到malloc不安全
3.1.2 方案设计二
将任务分解为子任务每个任务可对应一个函数创建 信号文件描述符并阻塞所有信号可靠信号递达前位于内核队列 意义化被动为主动原先任务的执行流在收到信号后被动中断。现在主动去检查是否有信号如果有信号将信号取出来处理此时就需要文件描述符。 子任务处理结束后通过 select机制 判断是否有信号需要处理 true处理信号false等待超时
3.1.2.1 关键系统函数 使用signalfd()处理信号 先屏蔽所有信号无法递达进程之后为屏蔽信号创建文件描述符当时机成熟通过read()系统调用读取未决信号主动接收信号。 使用select()监听文件描述符 使用select()处理信号 3.1.2.2 编程实验
【参看链接】15 - 信号处理设计模式 / 02处理信号场景_同步方案_select
可靠信号 不可靠信号 3.1.2.3 存在的问题
虽然解决了信号丢失的问题但是实时性不好。由于使用了select()机制即便没有信号需要处理也需要等待select超时任务 实时性 受到影响。 3.1.2.4 思考 是否可以兼顾 信号处理 与 任务执行 的实时性
3.2 异步解决方案多任务
使用独立任务处理信号程序逻辑在其它任务中执行 即通过 多线程 分离信号处理与程序逻辑 主线程专用于处理信号其它线程完成程序功能
3.2.1 问题 信号递达进程后在 哪一个执行流 中进行处理
3.2.2 多线程信号处理
信号的发送目标是 进程而不是某个特定的线程发送给进程的信号仅递送给一个线程 哪一个线程处理内核在不会阻塞目标信号的线程中进行随机选择每个线程拥有独立的信号屏蔽掩码
3.2.3 方案
主线程对目标信号设置信号处理的方式 当信号递达进程时只可能是 主线程 进行信号处理 其它线程首先屏蔽所有可能的信号简单粗暴之后执行任务代码 无法接收到信号不具备信号处理能力
3.2.4 进程与线程
进程应用程序的一次加载执行系统进行资源分配的基本单位线程进程中的程序执行流 一个进程可以存在多个线程至少存在一个线程每个线程执行不同的任务多个线程可并行执行同一个进程中的多个线程共享进程的系统资源
3.2.4.1 Linux多线程API函数 线程标识pthread_t pthread_self(void); 获取当前线程的ID标识tid 线程等待int pthread_join(pthread_t thread, void** retval); 等待目标线程执行结束
3.2.4.2 多线程编程示例 3.2.5 异步方案示例
主线程 任务线程 3.2.6 编程实验多线程信号处理
【参看链接】15 - 信号处理设计模式 / 03处理信号场景_异步方案_多线程
不可靠信号 可靠信号 4. 信号设计模式小结
多数程序不需要处理信号因此可直接屏蔽信号需要处理信号的程序重点考虑信号安全性问题 同步 处理方案通过设计让 任务代码 和 信号处理代码 交替执行 问题信号处理是否及时任务执行是否实时异步 处理方案任务代码 与 信号处理代码 位于 不同执行流 问题将信号安全性问题转换为线程安全性问题因此程序本身是否做到线程安全
