可重入函数与信号安全函数

1. 从 不可重入 到 可重入

可重入指，函数被并发调用。
若函数写 全局变量，则不可重入，改为 堆分配，则可重入。

2. 从 可重入 到 信号安全

信号安全指，函数A执行途中，处理信号，信号处理函数中 又调用 函数A。
若函数使用 全局变量，则信号不安全。若改为 堆分配，也不安全，因为 malloc使用了锁，
所以函数使用 锁，则信号不安全，因为，函数执行途中已获得锁，但由于处理信号，有需要申请锁，导致死锁。

3. 怎么知道函数是否安全

可重入函数 后面 通常 加了 _r
信号安全函数 使用 man 7 signal 查看

4. 怎么避免信号导致不安全

首先 信号内使用 系统调用是安全的，所以将 信号转换为 pipe，通过监听pipe 处理信号。
应注意pipe应设置为 非阻塞，否则由于 管道满导致 写阻塞，导致死锁。

5. 示例

5.1 ngx对 strerror的处理

由于 strerror 不是 Async-Signal-Safe，所以采用预读取所有 errno 信息

static ngx_str_t   ngx_unknown_error = ngx_string("Unknown error");

static ngx_str_t  *ngx_sys_errlist;
static ngx_err_t   ngx_first_error;
static ngx_err_t   ngx_last_error;

u_char *
ngx_strerror(ngx_err_t err, u_char *errstr, size_t size)
{
    ngx_str_t  *msg;

    if (err >= ngx_first_error && err < ngx_last_error) {
        msg = &ngx_sys_errlist[err - ngx_first_error];

    } else {
        msg = &ngx_unknown_error;
    }

    size = ngx_min(size, msg->len);

    return ngx_cpymem(errstr, msg->data, size);
}

ngx_int_t
ngx_strerror_init(void)
{
    char       *msg;
    u_char     *p;
    size_t      len;
    ngx_err_t   err;

    ngx_first_error = 0;
    ngx_last_error = NGX_SYS_NERR; // errno 数量

    len = (ngx_last_error - ngx_first_error) * sizeof(ngx_str_t);

    ngx_sys_errlist = malloc(len);
    if (ngx_sys_errlist == NULL) {
        goto failed;
    }

    for (err = ngx_first_error; err < ngx_last_error; err++) {
        msg = strerror(err);

        if (msg == NULL) {
            ngx_sys_errlist[err - ngx_first_error] = ngx_unknown_error;
            continue;
        }

        len = ngx_strlen(msg);

        p = malloc(len);
        if (p == NULL) {
            goto failed;
        }

        ngx_memcpy(p, msg, len);
        ngx_sys_errlist[err - ngx_first_error].len = len;
        ngx_sys_errlist[err - ngx_first_error].data = p;
    }

    return NGX_OK;

failed:

    err = errno;
    ngx_log_stderr(0, "malloc(%uz) failed (%d: %s)", len, err, strerror(err));

    return NGX_ERROR;
}