c - Linux C 使用信号和管道在进程间通信

Question

我有一个用 C 语言编写的程序。它必须创建 3 个始终工作的进程。这 3 个进程接收信号(停止、暂停、恢复)，当它接收到其中一个信号时，它会向其余进程发送其他信号，然后将他收到的信号写入管道(必须是管道)。其他人收到该信号并读取管道并执行管道中所说的操作。我有类似的东西可以在信号处理程序中编写一个管道:

void rcvkillsig(int sig){
  if(sig==SIGINT){
    int op;
    op = 1;
    close(pfd1[0]);
    close(pfd3[0]);
    write(pfd1[1], &op, 8);
    write(pfd3[1], &op, 8);
    close(pfd1[1]);
    close(pfd3[1]);
    kill(sndpid, SIGCONT);
    kill(rcvpid, SIGCONT);
    printf("End chk\n");
    kill(chkpid, SIGKILL);
  }
}

还有类似读取管道的东西:

void rcvinfsig(int sig){        
  if(sig==SIGCONT){
    cflag=0;
    int op;
    close(pfd2[1]);
    read(pfd2[0], &op, 8);
    close(pfd2[0]);
    if(op==1){
        kill(chkpid, SIGKILL);
        printf("End chk\n");
    }
    else if(op==2){
        printf("Pause chk!\n");
        cpaused=1;
    }
    else if(op==3){
        printf("Resume chk!\n");
        cpaused=0;
    }
  }
}

当然每个进程和接收到的信号都有这样的代码。

我在这个程序中为每个进程使用 pfd1[2]、pfd2[2]、pfd3[2]，并在主函数中通过 pipe(...) 为它们创建管道。

我的问题是，当进程接收到第一个信号(例如暂停)时，他写入管道，但是当它接收到第二个信号(例如恢复)时，它不写入管道，只恢复自身。

请帮助我在星期一需要那个程序。其余的代码都可以工作，而我并没有只有那种沟通方式。

Answer 1

根据发布的函数，我认为您的代码中存在两个主要问题。

<强>1。您在每次调用信号处理程序时关闭文件描述符。

这不是个好主意 - 每次读取或写入后关闭文件描述符。单向管道不能以这种方式工作。创建描述符对后您应该在一个进程中关闭第一个描述符，在另一个进程中关闭第二个描述符。这将创建一个从第一个进程到第二个进程的管道(man pipe)。在手册页的示例中，他们关闭了描述符写完之后，因为他们不再需要它了。

<强>2。好像你只有 3 对文件描述符。

通过单向管道连接 3 个进程(如下图所示)，需要 6 对描述符:

                  fd 5,6                  
  +------------+           +------------+ 
  |            |<----------|            |   
  | process #0 |           | process #1 | 
  |            |---------->|            |   
  +------------+           +------------+     
       |   ^      fd 7,8       |   ^           
       |   |                   |   |          
fd 1,2 |   | fd 3,4    fd 9,10 |   | fd 11,12
       |   |                   |   |             
       v   |                   |   |            
  +------------+               |   |            
  |            |<--------------+   | 
  | process #2 |                   | 
  |            |-------------------+ 
  +------------+                            

示例。

这是一个代码示例，它做同样的事情。它与好的示例相差甚远(信号处理程序中的错误信号处理，printf)，但我希望它能有所帮助。

int g_pfd[3][2][2];  // pairs of file desriptors.

volatile sig_atomic_t g_ignore_sighup = 0; // flag for ignoring SIGHUP

void ( * g_handlers[3] ) ( int );  // array of signal handlers

void sig_handler ( int signo, int id )
{
    if ( signo == SIGHUP )
    {
        if ( g_ignore_sighup )
        {
            g_ignore_sighup = 0;
            return;
        }

        printf ( "SIGHUP recvd, pid = %d\n", getpid () );

        int rd1 = ( id );
        int rd2 = ( id == 0 ? 2 : id - 1 );

        // choose, which process sent SIGHUP.

        fd_set rfds;
        FD_ZERO ( &rfds );
        FD_SET ( g_pfd[rd1][1][0], &rfds );
        FD_SET ( g_pfd[rd2][0][0], &rfds );

        int rv = select ( FD_SETSIZE, &rfds, NULL, NULL, NULL );

        if ( rv == -1 )
        {
            perror ( "select" );
            return;
        }
        else if ( rv == 0 )
        {
            return;
        }

        int fd = -1;
        if ( FD_ISSET ( g_pfd[rd1][1][0], &rfds ) ) fd = g_pfd[rd1][1][0];
        if ( FD_ISSET ( g_pfd[rd2][0][0], &rfds ) ) fd = g_pfd[rd2][0][0];

        int i;

        if ( read ( fd, &i, sizeof ( int ) ) == -1 )
        {
            perror ( "read" );
        }

        printf ( "recvd data through pipe = %d\n", i );
        return;
    }

    if ( signo == SIGINT )
    {
        int wr1 = ( id );
        int wr2 = ( id == 0 ? 2 : id - 1 );

        printf ( "SIGINT recvd, pid = %d\n", getpid () );
        printf ( "write: %d to %d\n", getpid (), g_pfd[wr1][0][1] );
        printf ( "write: %d to %d\n", getpid (), g_pfd[wr2][1][1] );

        int pid = getpid ();
        if ( write ( g_pfd[wr1][0][1], &pid, sizeof ( int ) ) == -1 ||
             write ( g_pfd[wr2][1][1], &pid, sizeof ( int ) ) == -1 )
        {
            perror ( "write" );
        }

        g_ignore_sighup = 1;  // flag for ignorig own signal

        // send SIGHUP to parent and all its children.

        if ( kill ( 0, SIGHUP ) == -1 )  
        {
            perror ( "kill" );
        }

        return;
    }
}

void sig_handler_0 ( int signo ) { sig_handler ( signo, 0 ); }
void sig_handler_1 ( int signo ) { sig_handler ( signo, 1 ); }
void sig_handler_2 ( int signo ) { sig_handler ( signo, 2 ); }

int create_process ( int *pid, int id )
{
    *pid = fork ();

    if ( *pid == -1 )
    {
        perror ( "fork" );
        return 1;
    }

    if ( *pid != 0 )  // parent
    {
        return 0;
    }

    // close appropriate descriptors

    int i1 = ( id );
    int i2 = ( id == 0 ? 2 : id - 1 );

    close ( g_pfd[i1][0][0] );
    close ( g_pfd[i2][0][1] );
    close ( g_pfd[i1][1][1] );
    close ( g_pfd[i2][1][0] );

    if ( signal ( SIGINT, g_handlers[id] ) == SIG_ERR ||
         signal ( SIGHUP, g_handlers[id] ) == SIG_ERR )
    {
        perror ( "signal" );
        return 1;
    }

    while ( 1 ) sleep ( 1 );
    exit  ( 0 );
}

int main ( int argc, char *argv [] )
{
    // fill array of signal handlers.

    g_handlers[0] = sig_handler_0;
    g_handlers[1] = sig_handler_1;
    g_handlers[2] = sig_handler_2;

    if ( signal ( SIGHUP, SIG_IGN ) == SIG_ERR ) 
    {
        perror ( "signal" );
        return 1;    
    }

    int pid [3];
    int i, j;

    // create pairs of descriptors

    for ( i = 0; i < 3; i++ )
    {
        for ( j = 0; j < 2; j++ )
        {
            if ( pipe ( g_pfd[i][j] ) == -1 )
            {
                perror ( "pipe" );
                return 1;
            }
        }
    }

    if ( create_process ( &pid[0], 0 ) != 0 ||
         create_process ( &pid[1], 1 ) != 0 ||
         create_process ( &pid[2], 2 ) != 0 )
    {
        return 1;
    }

    sleep ( 1 );

    kill ( pid[0], SIGINT ); sleep ( 3 );
    kill ( pid[1], SIGINT ); sleep ( 3 );
    kill ( pid[2], SIGINT );
    wait ( NULL );

    for ( i = 0; i < 3; i++ )
    {
        for ( j = 0; j < 2; j++ )
        {
            close ( g_pfd[i][j][0] );
            close ( g_pfd[i][j][1] );
        }
    }

    return 0;
}