在同一台计算机上的两个进程之间发送/处理信号的问题 - C 编程

Question

我在处理计算机上运行的两个进程之间的信号时遇到问题。 scheduler.c 正在发送信号，而 producer.c 正在接收它们。生产者应该打印“Printing n”，其中每次接收到 SIGUSR1 时 n 都会增加 1。我曾尝试同时使用信号和 sigaction 来处理信号，但它们都不适合我。

scheduler.c:

/*
 * scheduler.c
 */


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

int n = 1;


int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 0; // This variable will be used for the switch later

    // Check to ensure correct number of command line arguments
    if(argc != 2){
        printf("Usage error. Wrong number of arguments\n");
        return 1;
    }

    // Grab PID of producer.c
    int producer_pid = atoi(argv[1]);       

    while(1){
        printf("Choose an Option: \n");
        printf("1. Request_Production\n");
        printf("2. Stop_Producer\n");
        printf("3. Stop_Scheduler\n");
        scanf("%d", &a);

        switch( a ) 
        {
            case 1:
                kill(producer_pid, 16);     //Send SIGUSR1 to producer.c
                break;

            case 2:
                kill(producer_pid, 2);      //Send SIGINT to producer.c
                break;

            // Successfully exit program
            case 3:
                return 0;

            // Invalid Choice
            default :
                printf("Invalid choice\n");
        }
    }
}

生产者.c：

/*
 * producer.c
 */

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

int n = 1;

void sigusr1(int signo)
{

    printf("Producing %d", n);
    n++;
}


int main()
{


    struct sigaction act;
    sigset_t block_mask;
    sigfillset(&block_mask);
    act.sa_handler = sigusr1;
    act.sa_mask = block_mask;
    act.sa_flags = 0;

    if(sigaction(SIGUSR1, &act, NULL) == 0){
        printf("success");
    }


    while(1) {

        sleep(2);
        fflush(stdout);
    }

}

Answer 1

此代码适用于我（在 Mac OS X 10.7.5 上）：

生产者.c

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

static volatile sig_atomic_t n = 0;

static void sigusr1(int signo)
{
    n += signo / SIGUSR1;
}

int main(void)
{
    struct sigaction act;
    sigset_t block_mask;
    sigfillset(&block_mask);
    act.sa_handler = sigusr1;
    act.sa_mask = block_mask;
    act.sa_flags = 0;

    if (sigaction(SIGUSR1, &act, NULL) == 0)
    {
        printf("success %d\n", (int)getpid());
        while (1)
        {
            pause();
            printf("Producer: %d\n", n);
            fflush(stdout);
        }
    }
}

scheduler.c

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a = 0; // This variable will be used for the switch later

    // Check to ensure correct number of command line arguments
    if (argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Usage: %s pid\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    // Grab PID of producer.c
    int producer_pid = atoi(argv[1]);       

    while(1)
    {
        printf("Choose an Option: \n");
        printf("1. Request Production\n");
        printf("2. Stop Producer\n");
        printf("3. Stop Scheduler\n");
        scanf("%d", &a);

        switch (a) 
        {
            case 1:
                if (kill(producer_pid, SIGUSR1) != 0)
                    fprintf(stderr, "Failed to send signal %d to %d\n", SIGUSR1, producer_pid);
                break;

            case 2:
                if (kill(producer_pid, SIGTERM) != 0)
                    fprintf(stderr, "Failed to send signal %d to %d\n", SIGTERM, producer_pid);
                break;

            // Successfully exit program
            case 3:
                return 0;

            // Invalid Choice
            default :
                fprintf(stderr, "Invalid choice (%d)\n", a);
                break;
        }
    }
}

样本输出

$ (./producer &)
$ success 40119
$ ./scheduler 40119
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 1
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 2
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 3
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 4
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 5
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 6
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 7
1
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
Producer: 8
2
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
1
Failed to send signal 30 to 40119
Choose an Option: 
1. Request Production
2. Stop Producer
3. Stop Scheduler
3
$

发生了什么变化？

各种变化，但关键是：

1. 确保输出消息以换行符结尾。
2. 将n 变成volatile sig_atomic_t 变量；这就是 C 标准所说的您可以在信号处理程序中访问的内容。
3. 在生产者pause() 中有主循环，然后打印。 pause() 系统调用仅在被信号中断时返回。
4. 在调度程序中也使用符号信号名称。
5. 让调度程序发送SIGTERM 而不是SIGINT 来终止生产者。如果生产者在后台运行，它会忽略中断。
6. 让调度程序识别kill() 调用何时失败。
7. 让生产者识别其 PID。

我已经从文件标题中删除了多余的标题。

信号处理程序中有趣的signo / SIGUSR1 避免了未使用参数的警告；它没有其他用途。如图所示，程序编译干净：

gcc -O3 -g -std=c99 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes \
    -Wold-style-definition scheduler.c -o scheduler  
gcc -O3 -g -std=c99 -Wall -Wextra -Wmissing-prototypes -Wstrict-prototypes \
    -Wold-style-definition producer.c -o producer

这是使用 GCC 4.7.1。

Answer 2

一句话：

有些函数是安全的，有些函数是不安全的，不能从信号处理程序中调用。

printf 不能从信号处理程序中调用。另一方面，write 是安全的。

该列表由 POSIX-1 指定，但详细信息可能因操作系统而异。对于 Linux，您将在 signal(7) 中找到该列表：

http://linux.die.net/man/7/signal