linux socket编程 出现信号SIGPIPE，分析及解决

在编写一个仿QQ软件，C/S模式。出现的问题：当客户机关闭时，服务器也随着关闭，纠结很久之后，我gdb了下，出现下面提示信息：

Program received signal SIGPIPE, Broken pipe.

0x0012e416 in __kernel_vsyscall ()

在 网上查了一下出现SIGPIPE的原因：如果尝试send到一个已关闭的socket上两次，就会出现此信号，也就是用协议TCP的socket编程，服务器是不能知道客户机什么时候已经关闭了socket，导致还在向该已关闭的socket上send，导致SIGPIPE。

而系统默认产生SIGPIPE信号的措施是关闭进程，所以出现了服务器也退出。

 

下面分析TCP协议的缺陷以至于服务器无法及时判断对方socket已关闭：

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.（此段网上抄来的）

 

解决方法：

重新定义遇到SIGPIPE的措施，signal(SIGPIPE,  SIG_IGN);具体措施在函数SIG_IGN里面写。

摘自：

send或者writesocket遭遇SIGPIPE信号

 

当服务器close一个连接时，若client端接着发数据。根据TCP协议的规定，会收到一个RST响应，client再往这个服务器发送数据时，系统会发出一个SIGPIPE信号给进程，告诉进程这个连接已经断开了，不要再写了。

又或者当一个进程向某个已经收到RST的socket执行写操作是，内核向该进程发送一个SIGPIPE信号。该信号的缺省学位是终止进程，因此进程必须捕获它以免不情愿的被终止。

根据信号的默认处理规则SIGPIPE信号的默认执行动作是terminate(终止、退出),所以client会退出。若不想客户端退出可以把SIGPIPE设为SIG_IGN

如：signal(SIGPIPE, SIG_IGN);

这时SIGPIPE交给了系统处理。

服务器采用了fork的话，要收集垃圾进程，防止僵尸进程的产生，可以这样处理：

signal(SIGCHLD,SIG_IGN);

交给系统init去回收。

这里子进程就不会产生僵尸进程了。

在linux下写socket的程序的时候，如果尝试send到一个disconnectedsocket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：

struct sigaction sa;

sa.sa_handler = SIG_IGN;

sigaction( SIGPIPE, &sa, 0 );

signal设置的信号句柄只能起一次作用，信号被捕获一次后，信号句柄就会被还原成默认值了。

sigaction设置的信号句柄，可以一直有效，值到你再次改变它的设置。

struct sigaction action;

action.sa_handler = handle_pipe;

sigemptyset(&action.sa_mask);

action.sa_flags = 0;

sigaction(SIGPIPE, &action, NULL);

void handle_pipe(int sig)

{

//不做任何处理即可

}

RST的含义为“复位”，它是TCP在某些错误情况下所发出的一种TCP分节。有三个条件可以产生RST:

1),SYN到达某端口但此端口上没有正在监听的服务器。
2), TCP想取消一个已有连接
3),TCP接收了一个根本不存在的连接上的分节。

1． Connect 函数返回错误ECONNREFUSED:

如果对客户的SYN的响应是RST，则表明该服务器主机在我们指定的端口上没有进程在等待与之连接（例如服务器进程也许没有启动），这称为硬错（harderror），客户一接收到RST，马上就返回错误ECONNREFUSED.

TCP为监听套接口维护两个队列。两个队列之和不超过listen函数第二个参数backlog。

当一个客户SYN到达时，若两个队列都是满的，TCP就忽略此分节，且不发送RST.这个因为：这种情况是暂时的，客户TCP将重发SYN，期望不久就能在队列中找到空闲条目。要是TCP服务器发送了一个RST，客户connect函数将立即发送一个错误，强制应用进程处理这种情况，而不是让TCP正常的重传机制来处理。还有，客户区别不了这两种情况：作为SYN的响应，意为“此端口上没有服务器”的RST和意为“有服务器在此端口上但其队列满”的RST.

Posix.1g允许以下两种处理方法：忽略新的SYN，或为此SYN响应一个RST.历史上，所有源自Berkeley的实现都是忽略新的SYN。

2．如果杀掉服务器端处理客户端的子进程，进程退出后，关闭它打开的所有文件描述符，此时，当服务器TCP接收到来自此客户端的数据时，由于先前打开的那个套接字接口的进程已终止，所以以RST响应。

经常遇到的问题：
如果不判断read , [b]write函数的返回值，就不知道服务器是否响应了RST,此时客户端如果向接收了RST的套接口进行写操作时，内核给该进程发一个SIGPIPE信号。此信号的缺省行为就是终止进程，所以，进程必须捕获它以免不情愿地被终止。
[/b]
进程不论是捕获了该信号并从其信号处理程序返回，还是不理会该信号，写操作都返回EPIPE错误。

3． 服务器主机崩溃后重启

如果服务器主机与客户端建立连接后崩溃，如果此时，客户端向服务器发送数据，而服务器已经崩溃不能响应客户端ACK，客户TCP将持续重传数据分节，试图从服务器上接收一个ACK，如果服务器一直崩溃客户端会发现服务器已经崩溃或目的地不可达，但可能需要比较长的时间；如果服务器在客户端发现崩溃前重启，服务器的TCP丢失了崩溃前的所有连接信息，所以服务器TCP对接收的客户数据分节以RST响应。

二、关于socket的recv：

对于TCP non-blocking
socket,recv返回值== -1，但是errno == EAGAIN, 此时表示在执行recv时相应的socketbuffer中没有数据，应该继续recv。
【If no messages are available atthe
socket andO_NONBLOCK is not set on the
socket's filedescriptor, recv() shall block until a message arrives. Ifno messages are available at the
socket andO_NONBLOCK is set on the
socket's filedescriptor,
recv() shall fail and set errno to[EAGAIN] or [EWOULDBLOCK].】

对于UDPrecv 应该一直读取直到recv（）==-1 &&errno==EAGAIN，表示buffer中数据包被全部读取。

接收数据时常遇到Resourcetemporarilyunavailable的提示，errno代码为11(EAGAIN)。这表明你在非阻塞模式下调用了阻塞操作，在该操作没有完成就返回这个错误，这个错误不会破坏socket的同步，不用管它，下次循环接着recv就可以。对非阻塞socket而言，EAGAIN不是一种错误。在VxWorks和Windows上，EAGAIN的名字叫做EWOULDBLOCK。其实这算不上错误，只是一种异常而已。

while (res !=0) { //len = recv(sockfd, buff, MAXBUF,0); len = recv(sockfd,buff, 5, 0); if (len <</span> 0 ) { if(errno== EAGAIN){ printf("RE-Len:%derrno EAGAIN\n",len); continue; } if (errno== EINTR) continue; perror("recverror\n"); break; } else if(len > 0){ printf("Recved:%s,and len is:%d \n",buff, len); len = send(sockfd,buff, len, 0); if (len <</span> 0) { perror("senderror"); return -1; } memset(buff,0, MAXBUF); continue; } else {//==0 printf("Disconnectedby peer!\n"); res = 0; return res; } }

外记：

accetp()是慢系统调用，在信号产生时会中断其调用并将errno变量设置为EINTR，此时应重新调用accept()。

所以使用时应这样：

while(1){ if ( (connfd= accept(....))== -1) { if (errno== EINTR) continue; perror("accept()"); exit(1); } }

signal 与 sigaction 区别：
signal函数每次设置具体的信号处理函数(非SIG_IGN)只能生效一次,每次在进程响应处理信号时，随即将信号处理函数恢复为默认处理方式.所以如果想多次相同方式处理某个信号,通常的做法是,在响应函数开始,再次调用signal设置。

int sig_int();//My
signal handler

...
signal(SIGINT,sig_int);
...

int sig_int()
{

signal(SIGINT,sig_int);
....
}

这种代码段的一个问题是：在信号发生之后到信号处理程序中调用s i g na l函数之间有一个

时间窗口。在此段时间中，可能发生另一次中断信号。第二个信号会造成执行默认动作，而对

中断信号则是终止该进程。这种类型的程序段在大多数情况下会正常工作，使得我们认为它们

正确，而实际上却并不是如此。

另一个问题是：在进程不希望某种信号发生时，它不能关闭该信号

sigaction:
1.在信号处理程序被调用时，系统建立的新信号屏蔽字会自动包括正被递送的信号。因此保证了在处理一个

给定的信号时，如果这种信号再次发生，那么它会被阻塞到对前一个信号的处理结束为止

2.响应函数设置后就一直有效,不会重置

3.对除S I G A L R M以外的所有信号都企图设置S A _ R E S TA RT标志，于是被这些信号中断

的系统调用(read,write)都能自动再起动。不希望再起动由SI G A L R M信号中断的系统调用的原因是希望对I / O操作可以设置时间限制。
所以希望能用相同方式处理信号的多次出现,最好用sigaction.信号只出现并处理一次,可以用signal


  服务端关闭已连接客户端，客户端接着发数据产生问题，
   1.当服务器close一个连接时，若client端接着发数据。根据TCP协议的规定，会收到一个RST响应，client再往这个服务器发送数据时，系统会发出一个SIGPIPE信号给进程，告诉进程这个连接已经断开了，不要再写了。
   根据信号的默认处理规则SIGPIPE信号的默认执行动作是terminate(终止、退出),所以client会退出。若不想客户端退出可以把SIGPIPE设为SIG_IGN
    如:   signal(SIGPIPE,SIG_IGN);
这时SIGPIPE交给了系统处理。
 
   2.客户端write一个已经被服务器端关闭的sock后，返回的错误信息Broken pipe.
     1）brokenpipe的字面意思是“管道破裂”。broken pipe的原因是该管道的读端被关闭。
     2）brokenpipe经常发生socket关闭之后（或者其他的描述符关闭之后）的write操作中
　　　3）发生broken pipe错误时，进程收到SIGPIPE信号，默认动作是进程终止。
    4）broken pipe最直接的意思是：写入端出现的时候，另一端却休息或退出了，
       因此造成没有及时取走管道中的数据，从而系统异常退出；
 
 
 
　　服务器采用了fork的话，要收集垃圾进程，防止僵尸进程的产生，可以这样处理：
         signal(SIGCHLD,SIG_IGN);　交给系统init去回收。
   这里子进程就不会产生僵尸进程了。