当作为后台进程运行时，防止 read() 系统调用返回 0

Question

我有一个软件能够从标准输入读取命令以在单独的线程中进行调试。当我的软件作为前台进程运行时read 的行为与预期一样，它会阻塞并等待用户输入，即线程休眠。 当软件作为后台进程运行时，read 不断返回0（可能检测到 EOF？）。

这里的问题是，这个特定的读取是在while(true) 循环中。它尽可能快地运行，并在我的嵌入式设备上窃取宝贵的 CPU 负载。

我尝试将/dev/null 重定向到进程，但行为是相同的。我在 ARM Cortex A5 板上运行我的自定义 Linux。

有问题的代码如下并在其自己的线程中运行：

char bufferUserInput[256];
const int sizeOfBuffer = SIZE_OF_ARRAY(bufferUserInput);

while (1)
{

    int n = read(0, bufferUserInput, sizeOfBuffer); //filedes = 0 equals to reading from stdin
    printf("n is: %d\n", n);
    printf("Errno: %s",strerror(errno));

    if (n == 1)
    {
        continue;
    }

    if ((1 < n)
            && (n < sizeOfBuffer)
            && ('\n' == bufferUserInput[n - 1]))
    {
        printf("\r\n");
        bufferUserInput[n - 1] = '\0';
        ProcessUserInput(&bufferUserInput[0]);
    } else
    {
        n = 0;
    }
}

我正在寻找一种方法来防止read 在后台运行时不断返回并等待用户输入（当然永远不会出现）。

Answer 1

如果您从 shell脚本 在“后台”（如 ./program &）中启动程序，它的标准输入将从 /dev/null 重定向（带有一些 exceptions）。

尝试从 /dev/null 读取将始终返回 0 (EOF)。

示例（在 linux 上）：

sh -c 'ls -l /proc/self/fd/0 & wait'
... -> /dev/null

sh -c 'dd & wait'
... ->  0 bytes copied, etc

上面链接中的修复也应该对你有用：

#! /bin/sh
...
exec 3<&0
./your_program <&3 &
...

Answer 2

当stdin 不是终端时，read 将返回 0，因为您位于文件末尾。 read 仅在读取所有可用输入后才阻塞，可能 将来会有更多输入，这被认为对于终端、管道、套接字等是可能的，但对于常规文件和 @ 都不是987654325@。 （是的，另一个进程可以使常规文件变大，但read 的规范中没有考虑这种可能性。）

忽略其他人指出的读取循环的各种问题（您应该修复无论如何，因为这将使从用户读取调试命令更加可靠）对您的代码进行最简单的更改这将解决您现在遇到的问题：在启动时检查 stdin 是否是终端，如果不是，则不要启动调试线程。您可以使用在 unistd.h 中声明的 isatty 函数来做到这一点。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
// ...

int main(void)
{
    if (isatty(fileno(stdin)))
      start_debug_thread();
    // ...
}

（根据您的使用上下文，当stdin 是管道或套接字时运行调试线程也可能有意义，但我个人不会打扰，我会依靠ssh 来提供远程（必要时伪）终端。）

Answer 3

read() 在后台进程中从终端读取时不返回 0。 它要么继续阻塞，同时导致将SIGTTIN 发送到进程（这可能会破坏阻塞并导致retval=-1,errno=EINTR 被返回，或者如果SIGTTIN 被忽略，则会导致retval=-1, errno EIO。

下面的 sn-p 演示了这一点：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
int main()
{
    char c[256];
    ssize_t nr;

    signal(SIGTTIN,SIG_IGN);
    nr = read(0,&c,sizeof(c));
    printf("%zd\n", nr);
    if(0>nr) perror(0);
    fflush(stdout);
}

您显示的代码 sn-p 不可能测试显示 0-return，因为您从不测试返回值是否为零。