c - 无法在C中的父进程和子进程之间发送信号

Question

我正在根据指南做我的研究项目，但我遇到了问题。我必须使用信号和管道进行通信，如下所示:

• 处理2接收信号并发送给parent
• 父进程将signal的值保存在pipe中，并将signal发送给进程1读取pipe
• 进程1读取管道并发送信号给进程2读取管道
• 进程2读取管道并发送信号给进程3读取管道
• 进程3读取管道

不幸的是，当我发送一个受支持的信号(例如 20)来处理 2 个信号时，它们会循环并且程序会被 SIGUSR1 终止。

int stopm=0;
int stop1=0;
int stop2=0;
int stop3=0;
int termm=1;
int term1=1;
int term2=1;
int term3=1;

void obslugam(int sig){
    signal(15,obslugam);
    signal(18,obslugam);
    signal(20,obslugam);

    sigset_t mask_set;
    sigfillset(&mask_set);
    sigdelset(&mask_set,SIGUSR1);
    sigdelset(&mask_set,SIGTERM);
    sigdelset(&mask_set,SIGCONT);
    sigdelset(&mask_set,SIGTSTP);
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask_set,NULL);
    printf("Jestem M i odebralem sygnal %d\n",sig);
    if(sig==15){
        write(pm1[1],"15",2);
        write(pm2[1],"15",2);
        write(pm3[1],"15",2);
    }
    if(sig==18){
        write(pm1[1],"18",2);
        write(pm2[1],"18",2);
        write(pm3[1],"18",2);
    }
    if(sig==20){
        write(pm1[1],"20",2);
        write(pm2[1],"20",2);
        write(pm3[1],"20",2);
    }
    kill(PID1,10);

}
void obsluga1(int sig){
    signal(10,obsluga1);

    sigset_t mask_set;
    sigfillset(&mask_set);
    sigdelset(&mask_set,SIGUSR1);
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask_set,NULL);
    printf("Jestem 1 i odebralem sygnal %d\n",sig);
    char bufor_p1[2]={0};   
    if(read(pm1[0],&bufor_p1,2)==-1)perror("PIPE1\n");
    if(strchr(bufor_p1,53)!=NULL) printf("Jestem 1 i dostałem 15\n");
    else if(strchr(bufor_p1,56)!=NULL) printf("Jestem 1 i dostałem 18\n");
    else if(strchr(bufor_p1,48)!=NULL) printf("Jestem 1 i dostałem 20\n");
    kill(PID2,10);
}
void obsluga2(int sig){
    signal(10,obsluga2);
    signal(15,obsluga2);
    signal(18,obsluga2);
    signal(20,obsluga2);

    sigset_t mask_set;
    sigfillset(&mask_set);
    sigdelset(&mask_set,SIGUSR1);
    sigdelset(&mask_set,SIGTERM);
    sigdelset(&mask_set,SIGCONT);
    sigdelset(&mask_set,SIGTSTP);
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask_set,NULL);
    printf("Jestem 2 i odebralem sygnal %d\n",sig);
    if(sig==10){
        char bufor_p2[2]={0};
        if(read(pm2[0],&bufor_p2,2)==-1)perror("PIPE2\n");
        if(strchr(bufor_p2,53)!=NULL) printf("Jestem 2 i dostałem 15\n");
        else if(strchr(bufor_p2,56)!=NULL) printf("Jestem 2 i dostałem 18\n");
        else if(strchr(bufor_p2,48)!=NULL) printf("Jestem 2 i dostałem 20\n");  
        kill(PID3,10);
    }
    else if(sig==15) kill(getppid(),15);
    else if(sig==18) kill(getppid(),18);
    else if(sig==20) kill(getppid(),20);
}
void obsluga3(int sig){
    signal(10,obsluga3);

    sigset_t mask_set;
    sigfillset(&mask_set);
    sigdelset(&mask_set,SIGUSR1);
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&mask_set,NULL);
    printf("Jestem 3 i odebralem sygnal %d\n",sig);
    char bufor_p3[2]={0};
    if(read(pm3[0],&bufor_p3,2)==-1)perror("PIPE3\n");
    if(strchr(bufor_p3,53)!=NULL) printf("Jestem 3 i dostałem 15\n");
    else if(strchr(bufor_p3,56)!=NULL) printf("Jestem 3 i dostałem 18\n");
    else if(strchr(bufor_p3,48)!=NULL) printf("Jestem 3 i dostałem 20\n");
}

int main(){

    (...)

    pipe(pm1);
    pipe(pm2);
    pipe(pm3);
    signal(15,obslugam);
    signal(18,obslugam);
    signal(20,obslugam);

    if((PID1=fork())==0) {
        close(pm1[1]);
        signal(10,obsluga1);
    }
    else if((PID2=fork())==0) {
        close(pm2[1]);
        signal(10,obsluga2);
        signal(15,obsluga2);
        signal(18,obsluga2);
        signal(20,obsluga2);
    }
    else if((PID3=fork())==0){
        printf("\nJestem procesem nr 2. Oto moj PID: %d\n\n",PID2);
        close(pm3[1]);
        signal(10,obsluga3);
    }
    else{
        close(pm1[0]);
        close(pm2[0]);  
        close(pm3[0]);
    }

    (...)

}

我试过了，但找不到我犯错的地方。我将感谢你的帮助。

Answer 1

I can't find a place where I made a mistake.

错误是忽略了 signal(2) 手册页中第一段的内容。

The behavior of signal() varies across UNIX versions, and has also varied historically across different versions of Linux. Avoid its use: use sigaction(2) instead. See Portability below.

手册页接着描述了不同 Unix 实现 signal() 的各种方式。它描述了 System V Unix 也采用的原始 UNIX 行为，即在通过 signal() 安装信号处理程序后，一旦信号被传递，信号就会重置为 SIG_DFL.

然后手册页说明如下:

The situation on Linux is as follows:

• The kernel's signal() system call provides System V semantics.

结论:

1) 当使用系统调用时，比如 signal()，阅读它的手册页很重要。

2) SIGUSR1 第一次在 Linux 上调用自定义信号处理程序时，信号处理程序被重置为 SIG_DFL。

3) 然后，如果没有其他事情发生，第二次收到信号时，进程将被终止，对于一个SIG_DFL Action 是终止进程的信号。

4) SIGUSR1 的SIG_DFL 操作是终止进程。因此，当你的进程第二次收到这个信号时，它就会被终止。这似乎是您所看到的行为。

5) 当然，可以在收到 SIGUSR1 后立即重新安装信号处理程序，但是正如手册页所解释的，没有什么可以阻止进程收到 SIGUSR1 在它有机会重新安装信号处理程序之前。

6) 由于这些原因，手册页指导您改用 sigaction(2)。

7) 在 Linux 上，一个更好的选择是使用 signalfd(2) .当然，这是特定于 Linux 的 API。

此外，示例代码至少还有两个错误:

   char bufor_p2[2]={0};
   if(read(pm2[0],&bufor_p2,2)==-1)perror("PIPE2\n");
   if(strchr(bufor_p2,53)!=NULL) printf("Jestem 2 i dostałem 15\n");

这里有两个错误。此代码似乎从管道中读取两个字符，并期望它们将被完整读取。

第一个错误是，当从管道或设备读取多个字节时，不能保证您会成功读取所请求的字节数。在这种情况下，您可能最终会读取一个字节。当应用程序读取的字节数少于请求的字节数时，应用程序有责任进行相应操作，通常会再次尝试读取剩余数据。

Linux 内核保证这在 Linux 上永远不会发生，但从技术上讲这是一个错误。写入管道或设备也是如此。所示代码的其他部分尝试将多个字节写入管道，并假设这会成功。

在健壮的应用程序中，所有从管道、套接字或某些其他设备读取或写入的尝试都应准备好处理读取或写入的字节数少于请求的字节数的可能性，然后重试。

这里的第二个错误是从管道中读取两个字节，并将其放入一个双字符数组中，然后使用 strchr() 检查。

根据代码的其余部分，预期的两个字节是代表信号编号的两位十进制数字。

strchr() 需要一个空终止字符串。当然，双字节字符数组中的两个字节不会以 null 结尾。这将导致未定义的行为。