MYSQL中对信号的处理(SIGTERM,SIGQUIT,SIGHUP等)

发布时间：2020-08-15 17:17:21 来源：ITPUB博客阅读：288 作者：gaopengtttt 栏目：MySQL数据库

原创，因为LINUX系统编程水平有限某些用词不当请指出

一、信号处理以及多线程先信号处理基础知识
在LINUX中信号是一种由内核处理的一种软中断机制，他满足简单、不能携带大量信息、并且要满足一定条件才会发送等特征。
信号会经历产生-->阻塞信号集-->未决信号集-->信号递达-->信号处理方式
首先信号的产生可以有多种方式比如我们经常用的kill命名，下面将一些kill 中常用信号列举一下并且给出默认处理方式
(摘取自邢文鹏LINUX讲义)

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1) SIGHUP:当用户退出shell时，由该shell启动的所有进程将收到这个信号，默认动作为终止进程
2）SIGINT：当用户按下了<Ctrl+C>组合键时，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出此信号。默认动
作为终止里程。
3）SIGQUIT：当用户按下<ctrl+\>组合键时产生该信号，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出些信
号。默认动作为终止进程。
4）SIGILL：CPU检测到某进程执行了非法指令。默认动作为终止进程并产生core文件
5）SIGTRAP：该信号由断点指令或其他 trap指令产生。默认动作为终止里程并产生core文件。
6 ) SIGABRT:调用abort函数时产生该信号。默认动作为终止进程并产生core文件。
7）SIGBUS：非法访问内存地址，包括内存对齐出错，默认动作为终止进程并产生core文件。
8）SIGFPE：在发生致命的运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等所有的算法错误。默
认动作为终止进程并产生core文件。
9）SIGKILL：无条件终止进程。本信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。它向系统管理员提供了可
以杀死任何进程的方法。
10）SIGUSE1：用户定义的信号。即程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。
11）SIGSEGV：指示进程进行了无效内存访问。默认动作为终止进程并产生core文件。
12）SIGUSR2：这是另外一个用户自定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。1
13）SIGPIPE：Broken pipe向一个没有读端的管道写数据。默认动作为终止进程。
14) SIGALRM:定时器超时，超时的时间由系统调用alarm设置。默认动作为终止进程。
15）SIGTERM：程序结束信号，与SIGKILL不同的是，该信号可以被阻塞和终止。通常用来要示程序正常退出。执行
shell命令Kill时，缺省产生这个信号。默认动作为终止进程。
16）SIGCHLD：子进程结束时，父进程会收到这个信号。默认动作为忽略这个信号。
17）SIGCONT：停止进程的执行。信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。
18）SIGTTIN：后台进程读终端控制台。默认动作为暂停进程。
19）SIGTSTP：停止进程的运行。按下<ctrl+z>组合键时发出这个信号。默认动作为暂停进程。
21）SIGTTOU:该信号类似于SIGTTIN，在后台进程要向终端输出数据时发生。默认动作为暂停进程。
22）SIGURG：套接字上有紧急数据时，向当前正在运行的进程发出些信号，报告有紧急数据到达。如网络带外数据
到达，默认动作为忽略该信号。
23）SIGXFSZ：进程执行时间超过了分配给该进程的CPU时间，系统产生该信号并发送给该进程。默认动作为终止
进程。
24）SIGXFSZ：超过文件的最大长度设置。默认动作为终止进程。
25）SIGVTALRM：虚拟时钟超时时产生该信号。类似于SIGALRM，但是该信号只计算该进程占用CPU的使用时间。默
认动作为终止进程。
26）SGIPROF：类似于SIGVTALRM，它不公包括该进程占用CPU时间还包括执行系统调用时间。默认动作为终止进
程。
27）SIGWINCH：窗口变化大小时发出。默认动作为忽略该信号。
28）SIGIO：此信号向进程指示发出了一个异步IO事件。默认动作为忽略。
29）SIGPWR：关机。默认动作为终止进程。
30）SIGSYS：无效的系统调用。默认动作为终止进程并产生core文件。
31）SIGRTMIN～（64）SIGRTMAX：LINUX的实时信号，它们没有固定的含义（可以由用户自定义）。所有的实时信
号的默认动作都为终止进程

其次我们经常的按键也可以产生
Ctrl+c 2)SIGINT
Ctrl+\ 3)SIGQUIT
Ctrl+z 4)SIGTSTP
当然还有很多其他触发方式比如硬件异常，raise函数，abort函数，alarm函数等等。
其次是阻塞信号集,阻塞信号集能够对想除(9/19号信号以外)的信号进行屏蔽，如果屏蔽后信号自然不会到达递达状态，也就谈不上
处理了。我们通过sigprocmask函数进行阻塞信号集的设置，但之前必须要设置sigset_t 集合，通过sigaddset sigdelset sigemptyset
sigfillset等函数设置。

未决信号集是不能被操作的，只能被获取通过sigpending函数获取，但是他和阻塞信号集一起可以控制信号的递达

信号递达后就需要处理信号，默认的行为上面都列举了，但是信号(9/19号信号以外)是可以被捕获改变其处理方式的，我们可以自定义函数
作为某个信号的处理方式，这可以通过signal函数和sigaction函数进行捕获和处理，sigaction函数相对复杂需要有一个struct sigaction的
结构体变量，其中包含了sa_handler\sa_mask\sa_flags\sa_siaction 成员，这里不做解释可以自行查看LINUX man page

上面是单进程下的信号处理方式，在多线程下，线程之间公用处理方式，但是可以有不同的信号屏蔽集，在多线程下一般采用设置统一的信号
屏蔽字和信号处理方式使用pthread_mask函数继承到各个线程，同时使用sigwait/sigwaitinfo等函数设置一个单独的信号处理线程来进行统一
处理，MYSQL就是这样处理的。

二、MYSQL中的信号处理
首先我们可以发现MYSQL中有一个单独的signal处理线程
| 36 | 1927 | sql/signal_handler | NULL | BACKGROUND | NULL | NULL |
这个线程对整个MYSQLD进程的信号进行统一的处理，特别是涉及到SIGTERM,SIGQUIT,SIGHUP等信号的处理。
下面从源码触发我们来分析一下
1、信号初始化
void my_init_signals()函数
下面我们将一些关于信号处理的源码放出来进行解释

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/*
SA_RESETHAND resets handler action to default when entering handler.
SA_NODEFER allows receiving the same signal during handler.
E.g. SIGABRT during our signal handler will dump core (default action).
*/
//这里将一些列如段错误、浮点数例外、总线错误、CPU非法指令等信号的默认处理
//方式进行修改，修改为handle_fatal_signal函数调用，这个函数应该是打印一些
//出错时候的状态信息等，我没有仔细看这个回调函数
sa.sa_flags= SA_RESETHAND | SA_NODEFER;
sa.sa_handler= handle_fatal_signal;
// Treat all these as fatal and handle them.
(void) sigaction(SIGSEGV, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGABRT, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGBUS, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGILL, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGFPE, &sa, NULL);
}
// Ignore SIGPIPE and SIGALRM
//这里忽略掉管道错误和定时器信号
sa.sa_flags= 0;
sa.sa_handler= SIG_IGN;
(void) sigaction(SIGPIPE, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGALRM, &sa, NULL);
//自定义信号，从注释来看是终止socket通信的
//回调函数为empty_signal_handler
// SIGUSR1 is used to interrupt the socket listener.
sa.sa_handler= empty_signal_handler;
(void) sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);
//这里估计是什么特殊处理因为SIGTERM、SIGHUP已经在后面设置了
//阻塞,应该和平台有关
// Fix signals if ignored by parents (can happen on Mac OS X).
sa.sa_handler= SIG_DFL;
(void) sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
(void) sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);
//下面开始设置我们的阻塞信号集通过pthread_sigmask生效
//要阻塞SIGQUIT、SIGHUP、SIGTERM、SIGTSTP等信号
//都是一些常用的可以终止进程的信号
sigset_t set;
(void) sigemptyset(&set);
/*
Block SIGQUIT, SIGHUP and SIGTERM.
The signal handler thread does sigwait() on these.
*/
(void) sigaddset(&set, SIGQUIT);
(void) sigaddset(&set, SIGHUP);
(void) sigaddset(&set, SIGTERM);
(void) sigaddset(&set, SIGTSTP);
/*
Block SIGINT unless debugging to prevent Ctrl+C from causing
unclean shutdown of the server.
*/
if (!(test_flags & TEST_SIGINT))
(void) sigaddset(&set, SIGINT);
pthread_sigmask(SIG_SETMASK, &set, NULL);

到这里我们发现MYSQL线程实际上屏蔽了SIGQUIT、SIGHUP、SIGTERM、SIGTSTP
信号，通过一个专门的线程来处理这几个信号。同时很多信号也重新捕获改变了其
处理方式，详见上面解释。
2、信号处理线程
start_signal_handler-->signal_hand 来建立信号处理线程。
我们重点关注signal_hand这个回调函数，下面是一些源码和解释

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extern "C" void *signal_hand(void *arg MY_ATTRIBUTE((unused)))
{
my_thread_init();
//这里设置sigset_t信号集合，并将SIGTERM/SIGQUIT/SIGHUP设置
sigset_t set;
(void) sigemptyset(&set);
(void) sigaddset(&set, SIGTERM);
(void) sigaddset(&set, SIGQUIT);
(void) sigaddset(&set, SIGHUP);
.....MUTEX相关不考虑
for (;;)
{
int sig;
while (sigwait(&set, &sig) == EINTR) //调用sigwait堵塞捕获信号
{}
if (cleanup_done)
{
my_thread_end();
my_thread_exit(0); // Safety
return NULL; // Avoid compiler warnings
}
switch (sig) { //下面的判断非常重要如果是SIGTERM和SIGQUIT会
//pthread_kill终止所有活动的会话线程每个线程将收到
//SIGUSR1信号然后调用empty_signal_handler回调函数进行
//处理然后close_connections然后my_thread_end关闭，
//这里是否调用innodb关闭操作，可以通过GDB打断点
//到innobase_shutdown_for_mysql函数上，我做了
//测试确实调用了后面会给出，也就是说kill SIGTERM和
//SIGQUIT是安全的，因为他们调用innodb关闭函数正常
//的关闭了innodb
case SIGTERM:
case SIGQUIT:
// Switch to the file log message processing.
query_logger.set_handlers((log_output_options != LOG_NONE) ?
LOG_FILE : LOG_NONE);
DBUG_PRINT("info", ("Got signal: %d abort_loop: %d", sig, abort_loop));
if (!abort_loop)
{
abort_loop= true; // Mark abort for threads.
/*
Kill the socket listener.
The main thread will then set socket_listener_active= false,
and wait for us to finish all the cleanup below.
*/
mysql_mutex_lock(&LOCK_socket_listener_active);
while (socket_listener_active)
{
DBUG_PRINT("info",("Killing socket listener"));
if (pthread_kill(main_thread_id, SIGUSR1))
{
DBUG_ASSERT(false);
break;
}
mysql_cond_wait(&COND_socket_listener_active,
&LOCK_socket_listener_active);
}
mysql_mutex_unlock(&LOCK_socket_listener_active);
close_connections();
}
my_thread_end();
my_thread_exit(0);
return NULL; // Avoid compiler warnings
break;
case SIGHUP: //这里也是大家很关心的关于SIGHUP到底了做了什么
//我们可以看到他调用reload_acl_and_cache来刷新
//一个东西，具体后面给出，并没有其他什么操作
//这个SIGHUP信号的行为完全被改变了
if (!abort_loop)
{
int not_used;
mysql_print_status(); // Print some debug info
reload_acl_and_cache(NULL,
(REFRESH_LOG | REFRESH_TABLES | REFRESH_FAST |
REFRESH_GRANT | REFRESH_THREADS | REFRESH_HOSTS),
NULL, &not_used); // Flush logs
// Reenable query logs after the options were reloaded.
query_logger.set_handlers(log_output_options);
}
break;
default:
break; /* purecov: tested */
}
}
return NULL; /* purecov: deadcode */
}

这里我们看到很多我们关心的东西：
kill/kill -15/kill -SIGTERM做什么：
他们都是一样的都是SIGTERM信号MYSQL关闭所有活跃的连接同时干净的关闭innodb，我通过gdb确实看到了innodb关闭函数的调用，
这很容易我只要断点打到innobase_shutdown_for_mysql()，同时kill mysqldpid即可

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(gdb) bt
#0 innobase_shutdown_for_mysql () at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/storage/innobase/srv/srv0start.cc:2785
#1 0x00000000019a0f9c in innobase_end (hton=0x2e9a450, type=HA_PANIC_CLOSE) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/storage/innobase/handler/ha_innodb.cc:4360
#2 0x0000000000f62215 in ha_finalize_handlerton (plugin=0x2fe31a0) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/handler.cc:813
#3 0x00000000015d3179 in plugin_deinitialize (plugin=0x2fe31a0, ref_check=true) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/sql_plugin.cc:995
#4 0x00000000015d3562 in reap_plugins () at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/sql_plugin.cc:1077
#5 0x00000000015d54c7 in plugin_shutdown () at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/sql_plugin.cc:1845
#6 0x0000000000ebf5eb in clean_up (print_message=true) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/mysqld.cc:1336
#7 0x0000000000ec6c7e in mysqld_main (argc=56, argv=0x2e98768) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/mysqld.cc:5358
#8 0x0000000000ebd404 in main (argc=9, argv=0x7fffffffe418) at /root/mysql5.7.14/percona-server-5.7.14-7/sql/main.cc:25

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#define REFRESH_GRANT 1 /* Refresh grant tables */
#define REFRESH_LOG 2 /* Start on new log file */
#define REFRESH_TABLES 4 /* close all tables */
#define REFRESH_HOSTS 8 /* Flush host cache */
#define REFRESH_STATUS 16 /* Flush status variables */
#define REFRESH_THREADS 32 /* Flush thread cache */
#define REFRESH_SLAVE 64 /* Reset master info and restart slave
thread */
#define REFRESH_MASTER 128 /* Remove all bin logs in the index
and truncate the index */
#define REFRESH_ERROR_LOG 256 /* Rotate only the erorr log */
#define REFRESH_ENGINE_LOG 512 /* Flush all storage engine logs */
#define REFRESH_BINARY_LOG 1024 /* Flush the binary log */
#define REFRESH_RELAY_LOG 2048 /* Flush the relay log */
#define REFRESH_GENERAL_LOG 4096 /* Flush the general log */
#define REFRESH_SLOW_LOG 8192 /* Flush the slow query log */

他们基本都是自解释的，不用过多描述，那么我们也清楚的明白了SIGHUP在mysqld中被从新定义了，做各种刷新操作而已。

当然大家千万不要直接kill -9这个信号不能被屏蔽也不能被捕获，而是强制终止进程这个时候innodb不可能调用
innobase_shutdown_for_mysql来干净的关闭MYSQLD。

作者微信:

MYSQL中对信号的处理(SIGTERM,SIGQUIT,SIGHUP等)

向AI问一下细节

MYSQL中对信号的处理(SIGTERM,SIGQUIT,SIGHUP等)

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