信号处理引发的cpu高

背景知识:

1.tty

终端是一种字符型设备,它有多种类型,通常使用tty来简称各种类型的终端设备。

tty指的是七个alt+crtl+F1~F7。tty1-tty6表示文字界面,可以用Ctrl+Alt+F1-F6切换,+F7就是切换回图形界面,tty7一般是表示图形界面。

2. pty(虚拟终端):
我们远程telnet,ssh,serial到主机时也需要一个终端交互么,这就是虚拟终端pty(pseudo-tty)
 
3. pts/ptmx(pts/ptmx结合使用,进而实现pty):
pts(pseudo-terminal slave)是pty的实现方法,与ptmx(pseudo-terminal master)配合使用实现pty。
man里面是这样说的:ptmx and pts - pseudo-terminal master and slave,pts是所谓的伪终端或虚拟终端,具体表现就是你打开一个终端,这个终端就叫pts/0,如果你再打开一个终端,这个新的终端就叫pts /1。
比如用who命令查询当前登录的用户,可以看到每个用户的TTY设备(简单来说就是用户输入命令还有显示信息的设备,比如终端)。

要确定当前的终端,可以敲入tty命令即可显示。

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下面描述故障现象:

首先实现一个telnet服务器端程序,监听某个端口,登录之后,执行某些命令,比如top命令,这个时候肯定先创建一个会话,
openpty(&masterfd,&slavefd,tty_name,NULL,NULL),再使用tcsetattr等来设pts的属性。

然后要vfork一下,将对应pts的slavefd传给对应的子进程。父进程当然还得对telnet的客户端回复一些可协商的项目,比如

 TELOPT_ECHO,
TELOPT_NAWS,
TELOPT_LFLOW,
TELOPT_ECHO, 
ITELOPT_SGA

 

 构建命令行参数:

new_argv[0] = "sh";
new_argv[1] = "-c";
new_argv[2] = cmd;
new_argv[3] = NULL;


然后调用execvp("/bin/sh", (char **)new_argv) 来执行这个命令。
子进程流程是:
 fd = open(ptyname, O_RDWR);

dup2(fd, 0);
dup2(fd, 1);
dup2(fd, 2);

这样输入输出就通过这个pts设备来通信了。而子进程对标准输入,输出,和error的操作都将是操作对应的pts设备。

问题出现在什么地方:如果上面的创建子进程的命令是su,切换到root,然后再执行命令top命令,这时候的父子关系如下:

telnet_proc----su----bash---top

当直接关闭telnet界面的时候,按道理发信号给进程组,然后全部退出,

但实际情况是,top有一定的几率获取不到这个信号,不光是top,整个进程组都没有收到信号,那么top的fd就会变为如下:

top 19663 root 0u CHR 136,26 0t0 29 /dev/pts/26 (deleted)
top 19663 root 1u CHR 136,26 0t0 29 /dev/pts/26 (deleted)
top 19663 root 2u CHR 136,26 0t0 29 /dev/pts/26 (deleted)

[root@localhost ~]# rpm -qf /usr/bin/top
procps-3.2.8-21.el6.x86_64

而top这个版本的代码中,是通过select超时来控制的,并且,没有对select的返回值做判断。

原本默认3秒钟一次的top,变成了1秒钟执行3次,(此时select操作而定fd1,是指向/dev/pts/26的,而这个设备,已经被masterfd删除了)

11:24:30 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:30 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:30 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:31 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999990})
11:24:31 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:31 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:32 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:32 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:32 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:33 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:33 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:33 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:33 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:34 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})
11:24:34 select(1, [0], NULL, NULL, {3, 0}) = 1 (in [0], left {2, 999998})

其实这个是在系统负荷大的时候的结果,系统系统负荷小,就是遍历的proc下的pid少的话,top在1秒钟之内,能执行很多次遍历,而这种遍历,带来的结果是top占用的那个核,cpu接近了100%。
当然还有些原因,是因为top继承了实时进程的属性,导致别人也不好抢它cpu。否则cpu会稍微低一些,但也不会低到哪去。

[root@localhost ~]# chrt -p 19663 
pid 19663 's current scheduling policy: SCHED_FIFO
pid 19663 's current scheduling priority: 76



接下来,回到问题的本质,为什么这种情况下没有接收到退出信号呢?


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