c - 简单的信号同步

Question

该程序旨在永久发出交易信号。 SIGUSR1 被父级捕获，SIGUSR2 被子级捕获。当他们捕捉到自己的信号时，他们只玩旗帜。我先让parent跑，就是先parent发信号。 child 等待 pause() 它的进程，直到它运行它的捕手。我以为我应用了一个简单的同步，但似乎不是。但是，如果我在 usleep(1000) 中发表评论，代码就可以运行。喜欢

initial value, flag = -99
child process, flag = 0
parent process, flag = 1
child process, flag = 0
parent process, flag = 1
child process, flag = 0
.
.
.
child process, flag = 0
parent process, flag = 1
child process, flag = 0
parent process, flag = 1
child process, flag = 0
.
.
.

但是没有 sleep ，我得不到我想要的。我想在不 sleep 的情况下实现我的意图。错误的输出是，

initial value, flag = -99
parent process, flag = -99
waits forever..................

如何按预期运行？但是，这种行为的原因是什么？顺便说一句，我必须只对没有信号量、互斥量等的信号应用同步。所有 posix 信号功能，除了 sleep 、纳米 sleep 或暂停和忙等待，都可以像 sigaction、sigsuspend 等一样使用。

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

volatile sig_atomic_t flag = -99; // child = 0, parent = 1;



void catcher(int sig) {
    switch (sig) {
    case SIGUSR1 : flag = 1; break;
    case SIGUSR2 : flag = 0; break;
    }
}

int safeBlockParent(int signum) {

    sigset_t maskall, maskmost, maskold;



    sigfillset(&maskall);
    sigfillset(&maskmost);
    sigdelset(&maskmost, signum);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &maskall, &maskold);
    if (flag == 0)
        sigsuspend(&maskmost);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &maskold, NULL);
}

int safeBlockChild(int signum) {
    sigset_t maskall, maskmost, maskold;

    sigfillset(&maskall);
    sigfillset(&maskmost);
    sigdelset(&maskmost, signum);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &maskall, &maskold);
    if (flag == 1)
        sigsuspend(&maskmost);
    sigprocmask(SIG_SETMASK, &maskold, NULL);
}

void  ChildProcess() {


    while(1) {
        safeBlockChild(SIGUSR2);
        fprintf(stderr, "child process, flag = %d\n", flag);
        kill( getppid(), SIGUSR1 );
    }
}

void  ParentProcess(pid_t childPid) {

    flag = 1;

    while(1) {
        //usleep(1000);
        fprintf(stderr, "parent process, flag = %d\n", flag);
        kill( childPid, SIGUSR2 );
        safeBlockParent(SIGUSR1);

    }
}

int main() {

    pid_t  pid;
    struct sigaction sact = { 0 };

    fprintf(stderr, "initial value, flag = %d\n", flag);

    sigemptyset( &sact.sa_mask );
    sact.sa_flags = 0;
    sact.sa_handler = catcher;

    if (sigaction (SIGUSR1, &sact, NULL) < 0) {
        perror("sigaction sigusr1 error");
        exit(1);
    }

    if (sigaction (SIGUSR2, &sact, NULL) < 0) {
        perror("sigaction sigusr2 error");
        exit(2);
    }


    pid = fork();
    if (pid < 0) { perror("fork problem"); exit(3); }

    if (pid == 0) {

        //kill(getppid(), SIGUSR1);
        ChildProcess();
    }

    else {
        ParentProcess(pid);
        //wait(NULL);
    }

    return 0;
}

代码有时卡住，有时运行。

Answer 1

你有两个竞争条件:

1. 父进程可以在子进程有机会为 SIGUSR2 注册信号处理程序之前发送信号。
2. 一个进程可以在另一个进程处于 pause 之外时发送信号。

后者可能在第一轮发生，此时子进程尚未到达pause，但父进程已发送SIGUSR2。这会导致您看到的效果。