如何以异步信号安全的方式唤醒 macOS 中的线程？

Question

我正在 macOS 上开发一个 GRPC 服务器应用程序。在此应用程序中，我需要处理 SIGINT 和 SIGTERM 以便正常终止。

通常，在 Linux 上，我会使用 POSIX 信号量，因为使用 POSIX 信号量进行等待和通知的函数是异步信号安全的。

但是，在 macOS 中，POSIX 信号量并未实现。我查看了其他可能使用的同步原语，并且偶然发现了

os_unfair_lock

，它看起来不错，但在文档中它没有声明它是异步信号安全的。

如何安全地让等待条件变量的线程从信号处理程序中唤醒，而不需要轮询原子变量（这会消耗 CPU）？

谢谢

编辑：应用程序采用 C/C++ 语言

Answer 1

我已经求助于使用

pipe()

。

1. 在注册信号处理程序之前打开管道

  int fds[2];
  if(pipe(fds) != 0) {
    LOG(ERROR) << "Unable to open pipe: " << strerror(errno) << std::endl;
    return 1;
  }

  struct sigaction newAction;
  newAction.sa_handler = signalHandler;
  sigemptyset(&newAction.sa_mask);
  newAction.sa_flags = 0;
  sigaction(SIGINT, &newAction, NULL);
  sigaction(SIGTERM, &newAction, NULL);

2. 从需要唤醒的线程中，我们可以直接调用

   read()

   并使用阻塞 IO 来避免浪费 CPU 周期。请记住，如果被信号中断，呼叫可能会返回，因此我们检查

   EINTR

   ：

ssize_t bytes_read = read(pipeFD, &msg, 4);
if(bytes_read == -1) {
  if(errno != EINTR) {
    LOG(ERROR) << "Error reading from pipe: " << strerror(errno) << std::endl;
    exitFlag = true;
    break;
  }
}

3. 从信号处理程序中，我们可以

   write

   到达管道。

   write

   系统调用是异步信号安全的：

void signalHandler(int signal) {
  write(pipeFD, "EXIT", 4);
}

这样就可以了。用户可以根据

pipe(2)

验证管道发送的数据是否有效，当两个文件描述符都关闭时，任何剩余数据都将被丢弃。