将 C 代码从 POSIX 移植到 Windows（siginfo 问题）

Question

我正在尝试在 Windows 下本地编译程序“MRCC”（为 Linux 开发）。该程序主要是用 Fortran 编写的，而与系统的接口据我所知是用 C 编写的。除了一个导致问题的 C 源之外，所有源文件都可以使用 mingw64-gnu 编译器成功编译。问题出在 mingw64 中未实现的类型“siginfo_t”。

源文件（signal.c）是：

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>


#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

#ifdef INT64
void mrccend_(long*);
void dmrccend_(long*);
long ERROR_SIGTERM = -1;
long ERROR_SIGSEGV = -2;
#else
void mrccend_(int*);
void dmrccend_(int*);
int ERROR_SIGTERM = -1;
int ERROR_SIGSEGV = -2;
#endif

void parent_sigterm_(int, siginfo_t *, void *);
void child_sigterm_(int, siginfo_t *, void *);
void child_sigsegv_(int, siginfo_t *, void *);
void sendSignalToChildren(int);

static struct sigaction old_act;

void signalinit_() {
// initialise dmrcc's responses to signals
   struct sigaction act_term;
   memset(&act_term, '\0', sizeof(act_term));
   act_term.sa_sigaction = &parent_sigterm_;
   act_term.sa_flags = SA_SIGINFO;
   sigaction(SIGTERM, &act_term, NULL);
}

void parent_sigterm_(int signum, siginfo_t *siginfo, void *context) {
// initialise response to signal SIGTERM
   pid_t pid_parent;
   char pidchar[10];
   char command[40];

   pid_parent = getpid();
   sprintf(pidchar, "%d", pid_parent);

   printf("\n Program dmrcc recieved SIGTERM\n"); fflush(stdout);

   sendSignalToChildren(SIGTERM);
   sleep(5);
   sendSignalToChildren(SIGKILL);

   printf("\n Program dmrcc terminating\n"); fflush(stdout);
   dmrccend_(&ERROR_SIGTERM);
}

void sendSignalToChildren(int sig) {
   int ownPid = getpid();
   int pid, numPids = 0;
   int *pids;
   FILE *pidfile = fopen("pids", "r");
   if (pidfile == NULL) {
      printf("Error: Could not open pids file\n");
      return;
   }

   // number of running processes other than the current process
   while (fscanf(pidfile, "%d", &pid) != EOF) {
      if (pid != ownPid) {
         numPids++;
      }
   }
   rewind(pidfile);

   // read other process' PIDs
   pids = (int *)malloc(numPids * sizeof(int));
   int i = -1;
   while (fscanf(pidfile, "%d", &pid) != EOF) {
      if (pid != ownPid) {
         pids[++i] = pid;
      }
   }

   // send signal sig to processes
   printf("\n Sending signal %2d to child processes\n", sig); fflush(stdout);
   for (i = 0; i < numPids; i++) {
      kill((pid_t)pids[i], sig);
   }
   
   fclose(pidfile);
   free(pids);
}

void signalinitchild_() {
// initialise child's responses to signals
   struct sigaction act_term;
   memset (&act_term, '\0', sizeof(act_term));
   act_term.sa_sigaction = &child_sigterm_;
   act_term.sa_flags = SA_SIGINFO;
   sigaction(SIGTERM, &act_term, NULL);

   struct sigaction act_segv;
   memset (&act_segv, '\0', sizeof(act_segv));
   act_segv.sa_sigaction = &child_sigsegv_;
   act_segv.sa_flags = SA_SIGINFO;
   sigaction(SIGSEGV, &act_segv, &old_act);
}

void child_sigterm_(int signum, siginfo_t *siginfo, void *context) {
// initialise child's response to signal SIGTERM
   mrccend_(&ERROR_SIGTERM);
}

void child_sigsegv_(int signum, siginfo_t *siginfo, void *context) {
// initialise child's response to signal SIGSEGV
   mrccend_(&ERROR_SIGSEGV);
   if(old_act.sa_flags & SA_SIGINFO)
   {
      (*old_act.sa_sigaction)(signum, siginfo, context);
   } 
   else 
   { 
      (*old_act.sa_handler)(signum);
   }
}

#ifdef __cplusplus
}
#endif

Windows 原生支持 SIGTERM 和 SIGSEGV。但是，SIGINFO 不是，所以没有定义 siginfo_t 类型。编译器还会在 sigaction 处引发错误。我知道我需要更改代码，以便它使用 Windows API 而不是 POSIX API。但是，我不知道该怎么做。我可以用 void 类型替换 siginfo_t 类型吗？我可以对 sigaction 做些什么？

[我正在使用的来自 mingw64 的 signal.h 标头已粘贴here]

Answer 1

您可以将 Gnulib 添加到您的项目中。

“Gnulib 修复的可移植性问题： 某些平台上缺少 struct sigaction 和 siginfo_t：mingw、MSVC 14。” https://www.gnu.org/software/gnulib/manual/gnulib.html#signal_002eh

如果您在使用 gnulib 编译 mingw 项目时遇到问题，这些链接可能会有所帮助

Cross-compile a gnulib based project to MinGW

https://courses.p2pu.org/en/groups/cross-linux-from-scratch/content/set-up-your-build-environment/

另一种选择是尝试使用cygwin，它带来了更多的 POSIX 兼容性。

Answer 2

重写它以在 Windows 上使用 signal。

（在底层，这就是 Gnulib 为 mingw 平台所做的事情：根据 signal 重新实现 sigaction，使用已定义但实际上是虚拟的 siginfo_t 结构来解决过去的编译问题。）

虽然标准做法是use sigaction in preference to signal——事实上，我想说现在使用signal 几乎是疏忽——你必须使用你所拥有的，并且你没有一个符合标准的 SA_SIGINFO 实现。您不必担心重新安装处理程序，因为您打算根据您处理的信号终止。

所以，当你完成后，它看起来像这样：

static void (*old_segv_handler)(int) = NULL;

void parent_sigterm_(int s) { ... }

void child_sigterm_(int s) { ... }

void child_segv_(int s) {
    mrccend_(...);
    old_segv_handler(s); // FIXME: handle SIG_IGN, SIG_DFL, SIG_ERR
}    

void signalinit_() {
    signal(SIGTERM, parent_sigterm_);
}
void signalinitchild_() {
    signal(SIGTERM, child_sigterm_);
    old_segv_handler = signal(SIGSEGV, child_segv_);
}

请务必在您的父 SIGTERM 处理程序中解决上述 FIXME 和 remove those unsafe stdio calls。