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多執行緒處理器
行業資料
全域性變數
2013-04-18 10:25
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分類：《unix環境高階程式設計》（55）
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x可重入函式
可重入函式（即可以被中斷的函式）可以被乙個以上的任務呼叫，而不擔心資料破壞。可重入函式在任何時候都可以被中斷，而一段時間之後又可以恢復執行，而相應的資料不會破壞或者丟失。
可重入函式使用的變數有兩種情況：
1.使用區域性變數，變數儲存在cpu暫存器中或者堆疊中；
2.使用全域性變數，但是這時候要注意保護全域性變數（防止任務中斷後被其它任務改變變數）。
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voidstrcpy(*dest,*src)
｛
while(*
dest++ = *src ++)
*dest
= nul;
｝
分析：上面的函式用於字串複製，而引數是存放在堆疊中的，故而改函式可以被多工呼叫，而不必擔心各個任務呼叫期間會互相破壞對方的指標。
基本上下面的函式都是不可重入的：
1.函式內使用了靜態的資料。
2.函式內使用了malloc（）或者free（）函式的。
3.函式內呼叫了標準的i/o函式的。
?
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inttemp;
voidswap(int*ex1,int*ex2)
｛
temp
= *ex1;//(1)
*ex1
= *ex2;
*ex2
= temp;
｝
分析：該函式中的全域性變數temp是的函式變成了乙個不可重入的函式，因為在多工系統中，假如在任務1中呼叫swap函式，而程式執行到（1）處時被中斷，進而執行其它的任務2，而剛好任務2也呼叫了swap函式，則temp裡存的值則會被任務2改變。從而回到任務1被中斷處繼續執行的時候，temp裡存的值已經不再是原來存的temp值了，進而產生了錯誤。
常用的可重入函式的方法有：
1.不要使用全域性變數，防止別的**覆蓋這些變數的值。
2.呼叫這類函式之前先關掉中斷，呼叫完之後馬上開啟中斷。防止函式執行期間被中斷進入別的任務執行。
3.使用訊號量（互斥條件）。
總之：要保證中斷是安全的
不可重入函式
在多工系統下，中斷可能在任務執行的任何時間發生；如果乙個函式的執行期間被中斷後，到重新恢復到斷點進行執行的過程中，函式所依賴的環境沒有發生改變，那麼這個函式就是可重入的，否則就不可重入。
在中斷前後不都要儲存和恢復上下文嗎，怎麼會出現函式所依賴的環境發生改變了呢？
我們知道中斷時確實儲存一些上下文，但是僅限於返回位址，cpu暫存器等之類的少量上下文，而函式內部使用的諸如全域性或靜態變數，buffer等並不在保護之列，所以如果這些值在函式被中斷期間發生了改變，那麼當函式回到斷點繼續執行時，其結果就不可預料了。
滿足下面條件之一的多數是不可重入函式：
(1)使用了靜態資料結構;
(2)呼叫了malloc或free;
(3)呼叫了標準i/o函式;
(4)進行了浮點運算.
malloc/free是不可重入的，它們使用了全域性變數來指向空閒區；標準i/o庫的很多實現都使用了全域性資料結構; 許多的處理器/編譯器中，浮點一般都是不可重入的
(浮點運算大多使用協處理器或者軟體模擬來實現)。
在訊號處理程式及多執行緒程式設計時，要特別注意。
考慮這種情況：
1) 訊號處理程式a內外都呼叫了同乙個不可重入函式b；b在執行期間被訊號打斷，進入a (a中呼叫了b),完事之後返回b被中斷點繼續執行，這時b函式的環境可能改變，其結果就不可預料了。
2) 多執行緒共享程序內部的資源，如果兩個執行緒a，b呼叫同乙個不可重入函式f，a執行緒進入f後，執行緒排程，切換到b，b也執行了f，那麼當再次切換到執行緒a時，其呼叫f的結果也是不可預料的。
在訊號處理程式中即使呼叫可重入函式也有問題要注意。作為乙個通用的規則，當在訊號處理程式中呼叫可重
入函式時，應當在其前儲存errno，並在其後恢復errno。(要了解經常**捉到的訊號是sigchld，其訊號處理程式通常要呼叫一種wait函式，而各種wait函式都能改變errno。)頂1
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linux c 之sigsuspend 程序阻塞
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