這種情況出現(xiàn)在多任務(wù)系統(tǒng)當(dāng)中，在任務(wù)執(zhí)行期間捕捉到信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，進(jìn)程正在執(zhí)行的指令序列就被信號(hào)處理程序臨時(shí)中斷。如果從信號(hào)處理程序返回，則繼續(xù)執(zhí)行進(jìn)程斷點(diǎn)處的正常指令序列，從重新恢復(fù)到斷點(diǎn)重新執(zhí)行的過程中，函數(shù)所依賴的環(huán)境沒有發(fā)生改變，就說這個(gè)函數(shù)是可重入的，反之就是不可重入的。
眾所周知，
在進(jìn)程中斷期間，系統(tǒng)會(huì)保存和恢復(fù)進(jìn)程的上下文，然而恢復(fù)的上下文僅限于返回地址，cpu寄存器等之類的少量上下文，而函數(shù)內(nèi)部使用的諸如全局或靜態(tài)變量，buffer等并不在保護(hù)之列，所以如果這些值在函數(shù)被中斷期間發(fā)生了改變，那么當(dāng)函數(shù)回到斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行時(shí)，其結(jié)果就不可預(yù)料了。打個(gè)比方，比如malloc，將如一個(gè)進(jìn)程此時(shí)正在執(zhí)行malloc分配堆空間，此時(shí)程序捕捉到信號(hào)發(fā)生中斷，執(zhí)行信號(hào)處理程序中恰好也有一個(gè)malloc，這樣就會(huì)對(duì)進(jìn)程的環(huán)境造成破壞，因?yàn)閙alloc通常為它所分配的存儲(chǔ)區(qū)維護(hù)一個(gè)鏈接表，插入執(zhí)行信號(hào)處理函數(shù)時(shí)，進(jìn)程可能正在對(duì)這張表進(jìn)行操作，而信號(hào)處理函數(shù)的調(diào)用剛好覆蓋了進(jìn)程的操作，造成錯(cuò)誤。
滿足下面條件之一的多數(shù)是不可重入函數(shù)：
(1)使用了靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
(2)調(diào)用了malloc或free;
(3)調(diào)用了標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù);標(biāo)準(zhǔn)io庫很多實(shí)現(xiàn)都以不可重入的方式使用全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
(4)進(jìn)行了浮點(diǎn)運(yùn)算.許多的處理器/編譯器中，浮點(diǎn)一般都是不可重入的 (浮點(diǎn)運(yùn)算大多使用協(xié)處理器或者軟件模擬來實(shí)現(xiàn)。
1) 信號(hào)處理程序A內(nèi)外都調(diào)用了同一個(gè)不可重入函數(shù)B；B在執(zhí)行期間被信號(hào)打斷，進(jìn)入A (A中調(diào)用了B),完事之后返回B被中斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行，這時(shí)B函數(shù)的環(huán)境可能改變，其結(jié)果就不可預(yù)料了。
2) 多線程共享進(jìn)程內(nèi)部的資源，如果兩個(gè)線程A，B調(diào)用同一個(gè)不可重入函數(shù)F，A線程進(jìn)入F后，線程調(diào)度，切換到B，B也執(zhí)行了F，那么當(dāng)再次切換到線程A時(shí)，其調(diào)用F的結(jié)果也是不可預(yù)料的。
在信號(hào)處理程序中即使調(diào)用可重入函數(shù)也有問題要注意。作為一個(gè)通用的規(guī)則，當(dāng)在信號(hào)處理程序中調(diào)用可重入函數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在其前保存errno，并在其后恢復(fù)errno。(因?yàn)槊總€(gè)線程只有一個(gè)errno變量，信號(hào)處理函數(shù)可能會(huì)修改其值，要了解經(jīng)常被捕捉到的信號(hào)是SIGCHLD，其信號(hào)處理程序通常要調(diào)用一種wait函數(shù)，而各種wait函數(shù)都能改變errno。)
可重入函數(shù)列表:
_exit（）、 access（）、alarm（）、cfgetispeed（）、cfgetospeed（）、cfsetispeed（）、cfsetospeed （）、chdir（）、chmod（）、chown（）、close（）、creat（）、dup（）、dup2（）、execle（）、 execve（）、fcntl（）、fork（）、fpathconf （）、fstat（）、fsync（）、getegid（）、 geteuid（）、getgid（）、getgroups（）、getpgrp（）、getpid（）、getppid（）、getuid（）、 kill（）、link（）、lseek（）、mkdir（）、mkfifo（）、 open（）、pathconf（）、pause（）、pipe（）、raise（）、read（）、rename（）、rmdir（）、setgid （）、setpgid（）、setsid（）、setuid（）、 sigaction（）、sigaddset（）、sigdelset（）、sigemptyset（）、sigfillset（）、 sigismember（）、signal（）、sigpending（）、sigprocmask（）、sigsuspend（）、sleep（）、 stat（）、sysconf（）、tcdrain（）、tcflow（）、tcflush（）、tcgetattr（）、tcgetpgrp（）、 tcsendbreak（）、tcsetattr（）、tcsetpgrp（）、time（）、times（）、 umask（）、uname（）、unlink（）、utime（）、wait（）、waitpid（）、write（）。
書上關(guān)于信號(hào)處理程序中調(diào)用不可重入函數(shù)的例子:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <pwd.h>
static void func(int signo)
{
struct passwd *rootptr;
if( ( rootptr = getpwnam( "root" ) ) == NULL )
{
err_sys( "getpwnam error" );
}
signal(SIGALRM,func);
alarm(1);
}
int main(int argc, char** argv)
{
signal(SIGALRM,func);
alarm(1);
for(;;)
{
if( ( ptr = getpwnam("sar") ) == NULL )
{
err_sys( "getpwnam error" );
}
}
return 0;
}
signal了一個(gè)SIGALRM,而后設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，在for函數(shù)運(yùn)行期間的某個(gè)時(shí)刻，也許就是在getpwnam函數(shù)運(yùn)行期間，相應(yīng)信號(hào)發(fā)生中斷，進(jìn)入信號(hào)處理函數(shù)func，在運(yùn)行func期間又收到alarm發(fā)出的信號(hào)，getpwnam可能再次中斷，這樣就很容易發(fā)生不可預(yù)料的問題。
可重入函數(shù)與不可重入函數(shù)
主要用于多任務(wù)環(huán)境中，一個(gè)可重入的函數(shù)簡(jiǎn)單來說就是可以被中斷的函數(shù)，也就是說，可以在這個(gè)函數(shù)執(zhí)行的任何時(shí)刻中斷它，轉(zhuǎn)入OS調(diào)度下去執(zhí)行另外一段代碼，而返回控制時(shí)不會(huì)出現(xiàn)什么錯(cuò)誤；而不可重入的函數(shù)由于使用了一些系統(tǒng)資源，比如全局變量區(qū)，中斷向量表等，所以它如果被中斷的話，可能會(huì)出現(xiàn)問題，這類函數(shù)是不能運(yùn)行在多任務(wù)環(huán)境下的。
也可以這樣理解，重入即表示重復(fù)進(jìn)入，首先它意味著這個(gè)函數(shù)可以被中斷，其次意味著它除了使用自己棧上的變量以外不依賴于任何環(huán)境（包括static），這樣的函數(shù)就是purecode（純代碼）可重入，可以允許有該函數(shù)的多個(gè)副本在運(yùn)行，由于它們使用的是分離的棧，所以不會(huì)互相干擾。如果確實(shí)需要訪問全局變量（包括static），一定要注意實(shí)施互斥手段。可重入函數(shù)在并行運(yùn)行環(huán)境中非常重要，但是一般要為訪問全局變量付出一些性能代價(jià)。
編寫可重入函數(shù)時(shí)，若使用全局變量，則應(yīng)通過關(guān)中斷、信號(hào)量（即P、V操作）等手段對(duì)其加以保護(hù)。
說明：若對(duì)所使用的全局變量不加以保護(hù)，則此函數(shù)就不具有可重入性，即當(dāng)多個(gè)進(jìn)程調(diào)用此函數(shù)時(shí)，很有可能使有關(guān)全局變量變?yōu)椴豢芍獱顟B(tài)。
示例：假設(shè)Exam是int型全局變量，函數(shù)Squre_Exam返回Exam平方值。那么如下函數(shù)不具有可重入性。
unsigned int example( int para ) {
unsigned int temp;
Exam = para; // （**）
temp = Square_Exam( );
return temp;
}
此函數(shù)若被多個(gè)進(jìn)程調(diào)用的話，其結(jié)果可能是未知的，因?yàn)楫?dāng)（**）語句剛執(zhí)行完后，另外一個(gè)使用本函數(shù)的進(jìn)程可能正好被激活，那么當(dāng)新激活的進(jìn)程執(zhí)行到此函數(shù)時(shí)，將使Exam賦與另一個(gè)不同的para值，所以當(dāng)控制重新回到“temp = Square_Exam( )”后，計(jì)算出的temp很可能不是預(yù)想中的結(jié)果。此函數(shù)應(yīng)如下改進(jìn)。
unsigned int example( int para ) {
unsigned int temp;
[申請(qǐng)信號(hào)量操作] //(1)
Exam = para;
temp = Square_Exam( );
[釋放信號(hào)量操作]
return temp;
}
(1)若申請(qǐng)不到“信號(hào)量”，說明另外的進(jìn)程正處于給Exam賦值并計(jì)算其平方過程中（即正在使用此信號(hào)）,本進(jìn)程必須等待其釋放信號(hào)后，才可繼續(xù)執(zhí)行。若申請(qǐng)到信號(hào)，則可繼續(xù)執(zhí)行，但其它進(jìn)程必須等待本進(jìn)程釋放信號(hào)量后，才能再使用本信號(hào)。
保證函數(shù)的可重入性的方法：
在寫函數(shù)時(shí)候盡量使用局部變量（例如寄存器、堆棧中的變量），對(duì)于要使用的全局變量要加以保護(hù)（如采取關(guān)中斷、信號(hào)量等方法），這樣構(gòu)成的函數(shù)就一定是一個(gè)可重入的函數(shù)。
VxWorks中采取的可重入的技術(shù)有：
* 動(dòng)態(tài)堆棧變量（各子函數(shù)有自己獨(dú)立的堆棧空間）
* 受保護(hù)的全局變量和靜態(tài)變量
* 任務(wù)變量
--------------------------------------------------
在實(shí)時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)任務(wù)調(diào)用同一個(gè)函數(shù)的情況。如果這個(gè)函數(shù)不幸被設(shè)計(jì)成為不可重入的函數(shù)的話，那么不同任務(wù)調(diào)用這個(gè)函數(shù)時(shí)可能修改其他任務(wù)調(diào)用這個(gè)函數(shù)的數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致不可預(yù)料的后果。那么什么是可重入函數(shù)呢？
所謂可重入函數(shù)是指一個(gè)可以被多個(gè)任務(wù)調(diào)用的過程，任務(wù)在調(diào)用時(shí)不必?fù)?dān)心數(shù)據(jù)是否會(huì)出錯(cuò)。不可重入函數(shù)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中被視為不安全函數(shù)。
滿足下列條件的函數(shù)多數(shù)是不可重入的：
1) 函數(shù)體內(nèi)使用了靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；
2) 函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了malloc()或者free()函數(shù)；
3) 函數(shù)體內(nèi)調(diào)用了標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)。
下面舉例加以說明。
A. 可重入函數(shù)
void strcpy(char *lpszDest, char *lpszSrc){
while(*lpszDest++=*lpszSrc++);
*dest=0;
}
B. 不可重入函數(shù)1
charcTemp;//全局變量
void SwapChar1(char *lpcX, char *lpcY){
cTemp=*lpcX;
*lpcX=*lpcY;
lpcY=cTemp;//訪問了全局變量
}
C. 不可重入函數(shù)2
void SwapChar2(char *lpcX,char *lpcY){
static char cTemp;//靜態(tài)局部變量
cTemp=*lpcX;
*lpcX=*lpcY;
lpcY=cTemp;//使用了靜態(tài)局部變量
}
問題1，如何編寫可重入的函數(shù)？
答：在函數(shù)體內(nèi)不訪問那些全局變量，不使用靜態(tài)局部變量，堅(jiān)持只使用局部變量，寫出的函數(shù)就將是可重入的。如果必須訪問全局變量，記住利用互斥信號(hào)量來保護(hù)全局變量。
問題2，如何將一個(gè)不可重入的函數(shù)改寫成可重入的函數(shù)？
答：把一個(gè)不可重入函數(shù)變成可重入的唯一方法是用可重入規(guī)則來重寫它。其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要遵守了幾條很容易理解的規(guī)則，那么寫出來的函數(shù)就是可重入的。
1) 不要使用全局變量。因?yàn)閯e的代碼很可能覆蓋這些變量值。
2) 在和硬件發(fā)生交互的時(shí)候，切記執(zhí)行類似disinterrupt()之類的操作，就是關(guān)閉硬件中斷。完成交互記得打開中斷，在有些系列上，這叫做“進(jìn)入/退出核心”。
3) 不能調(diào)用其它任何不可重入的函數(shù)。
4) 謹(jǐn)慎使用堆棧。最好先在使用前先OS_ENTER_KERNAL。
堆棧操作涉及內(nèi)存分配，稍不留神就會(huì)造成益出導(dǎo)致覆蓋其他任務(wù)的數(shù)據(jù)，所以，請(qǐng)謹(jǐn)慎使用堆棧！最好別用！很多黑客程序就利用了這一點(diǎn)以便系統(tǒng)執(zhí)行非法代碼從而輕松獲得系統(tǒng)控制權(quán)。還有一些規(guī)則，總之，時(shí)刻記住一句話：保證中斷是安全的！
實(shí)例問題：曾經(jīng)設(shè)計(jì)過如下一個(gè)函數(shù)，在代碼檢視的時(shí)候被提醒有bug，因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)是不可重入的，為什么？
unsigned int sum_int( unsigned int base ) {
unsigned int index;
static unsigned int sum = 0; // 注意，是static類型
for (index = 1; index <= base; index++)
sum += index;
return sum;
}
分析：所謂的函數(shù)是可重入的（也可以說是可預(yù)測(cè)的），即只要輸入數(shù)據(jù)相同就應(yīng)產(chǎn)生相同的輸出。這個(gè)函數(shù)之所以是不可預(yù)測(cè)的，就是因?yàn)楹瘮?shù)中使用了static變量，因?yàn)閟tatic變量的特征，這樣的函數(shù)被稱為：帶“內(nèi)部存儲(chǔ)器”功能的的函數(shù)。因此如果需要一個(gè)可重入的函數(shù)，一定要避免函數(shù)中使用static變量，這種函數(shù)中的static變量，使用原則是，能不用盡量不用。
將上面的函數(shù)修改為可重入的函數(shù)，只要將聲明sum變量中的static關(guān)鍵字去掉，變量sum即變?yōu)橐粋€(gè)auto類型的變量，函數(shù)即變?yōu)橐粋€(gè)可重入的函數(shù)。
當(dāng)然，有些時(shí)候，在函數(shù)中是必須要使用static變量的，比如當(dāng)某函數(shù)的返回值為指針類型時(shí)，則必須是static的局部變量的地址作為返回值，若為auto類型，則返回為錯(cuò)指針。