Linux信号：孩子没有收到

Posted 2023-02-14

【中文标题】Linux信号：孩子没有收到

【英文标题】：Linux Signal : Child not receiving

【发布时间】：2022-01-22 00:18:22

【问题描述】：

我的代码是一个简单的 c 代码，其中有两个进程，第一个是父母发送信号并打印出它发送的内容，另一个是接收信号并打印它收到的内容的孩子 我的代码的输出是 家长：发送 SIGHUP 父母：发送信号 家长：发送 SIGQUIT 它应该是 家长：发送 SIGHUP 孩子收到 SIGHUP 等等……

 // C program to implement sighup(), sigint()
    // and sigquit() signal functions
    #include <signal.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>

    
    // function declaration
    void sighup(int);
    void sigint(int);
    void sigquit(int );
    void sigsegv(int );
    
    // driver code
    int main()
    
      int pid;
    
      /* get child process */
      if ((pid = fork()) < 0) 
        perror("fork");
        exit(1);
      
    
      if (pid == 0)  /* child */
        signal(SIGHUP, sighup);
        signal(SIGINT, sigint);
        signal(SIGQUIT, sigquit);
                    signal(SIGSEGV, sigsegv);
        for (;;)
          ; /* loop for ever */
      
    
      else /* parent */
       /* pid hold id of child */
        printf("\nPARENT: sending SIGHUP\n\n");
        kill(pid, SIGHUP);
    
        sleep(3); /* pause for 3 secs */
        printf("\nPARENT: sending SIGINT\n\n");
        kill(pid, SIGINT);
    
        sleep(3); /* pause for 3 secs */
        printf("\nPARENT: sending SIGQUIT\n\n");
        kill(pid, SIGQUIT);
        sleep(3);
      
return  0 ;
    
    
    // sighup() function definition
    void sighup(int signo)
    
    
      signal(SIGHUP, sighup); /* reset signal */
      printf("CHILD: 1 [sighub]\n");
    
    
    // sigint() function definition
    void sigint(int signo)
    
    
      signal(SIGINT, sigint); /* reset signal */
      printf("CHILD: 2 [sigint]\n");
    
    // sigsegv() function definition
    void sigsegv(int signo)
    
    
      signal(SIGSEGV, sigsegv); /* reset signal */
      printf("CHILD: 11 [sigsegv]\n");
    
    
    // sigquit() function definition
    void sigquit(int signo)
    
    signal(SIGINT, sigquit); /* reset signal */
      printf("3 [sigquit]\n");
      
    

【问题讨论】：

这段代码中的一些习语已经过时和/或危险了。请don't call printf in a signal handler，而只使用async-signal-safe 函数。也请use sigaction, not signal。至少，您不需要遵循旧的 SysV 约定重新安装信号处理程序。

【参考方案1】：

您的代码逻辑有几个“问题”（除了使用非异步信号安全函数）。

无法保证在fork() 之后哪个进程将开始工作。这取决于内核和系统。 Linux 内核允许您通过在/proc/sys/kernel/sched_child_runs_first 中设置一个值来使其具有确定性，其中如果值为 0（默认），则父级首先运行，如果值为非零，则子级首先运行。然而，依赖此开关进行同步并不是一个好习惯，因为在多处理器环境中，如果我们有可用的 CPU，两者可以同时运行。

进程可以在任何给定时刻被抢占，无论是由于系统调用的使用，还是由于 cpu 时间。因此，不能保证孩子在父母发出信号之前已经设置了所有的信号处理程序，所以一些信号丢失了（实际上在我的测试中，我遇到了所有信号丢失的情况，一旦睡眠被移除）。

和2一样，不能保证在parent发送新信号之前child得到信号。

为了解决问题并保证执行顺序，您需要创建一个同步屏障。这是基于确保同步的 IPC 管道的示例。在示例中，父母等待孩子设置信号，然后，对于它发送的每个信号，它都等待孩子确认信号已收到。

// C program to implement sighup(), sigint()
// and sigquit() signal functions
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>


// function declaration
void sighup(int);
void sigint(int);
void sigquit(int );
void sigsegv(int );

int fd[2]; // communication pipe

// driver code
int main()

    int pid;

    if (pipe(fd)==-1)
    
        fprintf(stderr, "Pipe Failed" );
        exit(1);
    

    /* get child process */
    if ((pid = fork()) < 0) 
        perror("fork");
        exit(1);
    

    if (pid == 0)  /* child */
        close(fd[0]); // Close reading end
        printf("Preparing the signals");
        signal(SIGHUP, sighup);
        printf(".");
        signal(SIGINT, sigint);
        printf(".");
        signal(SIGQUIT, sigquit);
        printf(".");
        signal(SIGSEGV, sigsegv);
        printf(".Signals ready\n");
        write(fd[1],"ready\0", 6);
        for (;;)
            ; /* loop for ever */
    

    else /* parent */
     /* pid hold id of child */
        char readb[1024];
        readb[1023] = 0; //Safty stop

        close(fd[1]); // Close writting end
        printf("Waiting for child to finish\n");
        read(fd[0], readb, 1023);
        printf("Child sends %s", readb);

        printf("\nPARENT: sending SIGHUP\n\n");
        kill(pid, SIGHUP);
        read(fd[0], readb, 1023);
        printf("%s\n", readb);

        printf("\nPARENT: sending SIGINT\n\n");
        kill(pid, SIGINT);
        read(fd[0], readb, 1023);
        printf("%s\n", readb);

        printf("\nPARENT: sending SIGQUIT\n\n");
        kill(pid, SIGQUIT);
        read(fd[0], readb, 1023);
        printf("%s\n", readb);

        close(fd[0]);
    
    return  0 ;


// sighup() function definition
void sighup(int signo)

    signal(SIGHUP, sighup); /* reset signal */
    write(fd[1],"CHILD: 1 [sighub]\0",18);


// sigint() function definition
void sigint(int signo)


    signal(SIGINT, sigint); /* reset signal */
    write(fd[1],"CHILD: 2 [sigint]\0",18);

// sigsegv() function definition
void sigsegv(int signo)

    signal(SIGSEGV, sigsegv); /* reset signal */
    write(fd[1],"CHILD: 11 [sigsegv]\0",20);


// sigquit() function definition
void sigquit(int signo)

    signal(SIGINT, sigquit); /* reset signal */
    write(fd[1],"CHILD: 3 [sigquit]\0",19);

【参考方案2】：

第一个信号可能是在孩子初始化它的信号处理之前发送的。至少我可以通过在if (pid == 0) 之后直接添加sleep(2); 来重现该行为。

在开始发送信号之前尝试在父进程中添加sleep()