C 使用信号来停止子进程

Question

我当前的程序正在创建子进程并给它们工作（CPU 密集型工作）。 main() 坐在那里等待子进程通过管道发送数据（使用 select）。

我想做的是，当程序正在处理数据时，我可以按 CTRL+C 来停止子进程工作，并询问用户是否要退出或恢复工作。

如果用户想退出，程序将杀死所有进程。如果用户想恢复工作，它会告诉子进程恢复计算。

我已经有了代码，但它不太正常工作。

在 main 中，我有 signal(SIGINT, pausar); 来处理 SIGINT (CTRL+C)。

这是 pausar() 函数：

void pausar(int signum){
    signal(SIGINT, pausar);

    int i;
    // pid[] contains all the child processes
    for(i = 0; i<CORES; i++)
    {
        kill(pid[i], SIGSTOP);
    }

    char option[2];
    printf("\n Computacao pausada.\n'S' para sair ou 'C' para continuar: ");

    scanf("%1s", option);
    if (option[0] == 's' || option[0] == 'S') {
        printf("A desligar...\n");

        //if user wants to quit, kill all the child processes
        for(i = 0; i<CORES; i++)
        {
            kill(pid[i], SIGKILL);
        }

        exit(0);
    }
    else
    {
        printf("[%d] A resumir computacao...\n",getpid());
        kill(getpid(), SIGCONT);

        //if user wants to resume work, send signal to continue
        for(i = 0; i<CORES; i++)
        {
            kill(pid[i], SIGCONT);
            printf("%d resumiu\n", pid[i]);
        }
    }
}

问题是有时我按 CTRL+C 并且控制台中没有任何显示（但进程停止，因为我正在关注进程管理器）。另一个问题是，在我输入“C”恢复工作后，我在 select() 中收到错误，并且孩子们永远不会恢复工作。

Answer 1

同时使用 select() 和信号处理程序很容易出现竞争条件 - 在 select() 调用期间可能会出现信号，但也可能在每行中出现代码。

如果您使用的是 Linux：使用 signalfd()并将此套接字添加到传递给 select() 的读取集中。然后，信号将在代码中的固定点进行处理，您无需担心竞争条件。

Answer 2

首先，对于您想要做的事情，您的信号处理程序太复杂了。其次，在信号处理程序中调用 signal() 不是一个好主意......它不是 异步信号安全函数。

您可以执行以下操作：

1. 在 main 中，像您所做的那样使用 signal() 设置信号处理函数。
2. 通过 sigprocmask() 阻止 SIGINT 信号。这可以防止虚假信号在调用 pselect() 之前到达。
3. 在信号处理程序中仅设置一个简单的全局标志，即 sig_atomic_t
4. 使用 pselect() 而不是 select()。这将允许您更改进程信号掩码以允许 SIGINT 信号到达，并且它将以相对于信号的原子方式执行此操作。否则，您的 SIGINT 可能会在调用 select() 之前到达，然后您就“丢失”了该信号，即使它确实在处理程序中设置了标志。
5. 当pselect()调用返回时，检测该标志是否已设置。
6. 如果设置了全局 sig_atomic_t 标志，并且由于捕获信号而从 pselect 返回，则启动另一个函数，该函数实际上将完成所有子进程的结束，并且提示用户等。

执行这些步骤将简化信号处理代码，并减少由于信号到达的异步性质而出现竞争条件或其他意外结果的可能性。

如果您想了解有关 pselect() 的更多信息，这里有一篇好文章就在这里。