从信号处理程序调用OCaml包装的ZeroMQ代码

Question

我根据http://www.linux-nantes.org/~fmonnier/ocaml/ocaml-wrapping-c.php上的指南为CZMQ编写了一些OCaml绑定,这些绑定似乎运行得很好.例如,这是zstr_send:

CAMLprim value
caml_zstr_send(value socket_val, value string_val)
{
    CAMLparam2 (socket_val, string_val);

    void *sock = CAML_CZMQ_zsocket_val(socket_val);
    char *string = String_val(string_val);
    int rc = zstr_send(sock, string);

    CAMLreturn (Val_int(rc));
}

我可以在大多数代码中使用这些绑定发送和接收消息.但是,我有一个场景,我想在信号处理程序内部发送和接收,直到在其他代码的后台传递消息.举个简单的例子:

open ZMQ
exception SocketBindFailure

let bg_ctx = zctx_new ();;
let pub_sock = zsocket_new bg_ctx ZMQ_PUB;;

let handler _ =
    print_endline "enter handler";
    print_endline (string_of_int (zstr_send pub_sock "hello"));
    print_endline "end handler";
;;

let () =
    (try (
        (* bind pub socket *)
        let rc = zsocket_bind pub_sock "tcp://*:5556" in
        if (rc < 0) then ( raise SocketBindFailure );

        Sys.set_signal 
            Sys.sigalrm
            (Sys.Signal_handle handler);

        ignore
             (Unix.setitimer
                 Unix.ITIMER_REAL
                 { Unix.it_interval = 0.01 ; Unix.it_value = 0.01 });

        (* do some work *)
    )
    with 
    | SocketBindFailure -> raise SocketBindFailure) 
;;

从顶层来看,输出失败了:

enter handler
0
end handler
Fatal error: exception Sys_blocked_io

类似于上面的OCaml的C代码工作得很好.什么是OCaml添加到导致此异常的等式中？

Answer 1

有两个潜在的问题：

在信号处理程序内部，您只能调用异步信号安全函数。大多数函数都不是异步信号安全的。

限制的原因是函数可以在同一函数执行的中间被调用。因此，内部状态可能会被破坏。很少有函数是异步信号安全的，任何动态分配内存的函数都不是。在 OCaml 中，许多分配发生在“幕后”，因此您的代码可能不是异步信号安全的。

在您的情况下，您正在调用一个写入标准输出的函数。在 C 中，这绝不是异步信号安全的，但有一个例外：原始write()函数。这是原始系统调用（在文件描述符上操作）并且是异步信号安全的，原因很简单，内核本身并不关心您是否在信号处理程序中，并且在将控制权返回给您之前会完全清理。

当信号是异步的（这里的情况）并且本身中断时，从信号处理程序调用不安全函数是C 中未定义的行为。这意味着任何事情都可能发生- 包括您的程序正常工作，但也包括分段错误或其他错误，以及允许攻击者执行任意代码。这通常与 C 等低级语言相关，并且在 OCaml 中通常不会发生。

OCaml 使用了一个巧妙的技巧：当收到已在 OCaml 中设置处理程序的信号时，它会推迟执行处理程序，直到安全点。结果是，在处理程序中，可以安全地将未装箱的数量设置到ref变量中。然而，其他函数print可能是不可重入的，因为它们可能具有内部状态。一般来说，在信号处理程序中，您应该尽量避免除了设置标志并立即返回之外执行更多操作。在 OCaml 中，标志应该是 31 位或 63 位整数或布尔值，因为它们是未装箱的。在 C 中，标志必须是volatile sig_atomic_tC11 原子类型或（我对此不确定）。

@TheCodeArtist 给出了错误的其他可能原因。