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一尘不染

简单的Linux信号处理

linux

我有一个程序，该程序可以创建许多线程并运行，直到关闭嵌入式计算机的电源，或者用户使用kill或ctrl``c终止该过程为止。

这是一些代码以及main（）的外观。

static int terminate = 0;  // does this need to be volatile?

static void sighandler(int signum) { terminate = 1; }

int main() {
  signal(SIGINT, sighandler);
  // ...
  // create objects, spawn threads + allocate dynamic memory
  // ...
  while (!terminate) sleep(2);
  // ...
  // clean up memory, close threads, etc.
  // ...
  signal(SIGINT, SIG_DFL);  // is this necessary?
}

我想知道几件事：

  1. 是否需要信号处理？
    我在这个线程中读到“ Linux
    C为正常终止捕获了终止信号”    ，显然，操作系统将为我处理清理工作。因此，我可以仅用无限循环替换信号处理程序，然后让OS正常退出线程，取消分配内存等吗？

  2. 关于干净终止，还有其他需要关注的信号吗？该线程“ SIGINT与其他终止信号有何关系？” ，对于列出我可能关心的所有信号很有用，但是实际上需要处理多少个信号？

  3. 在我的示例中，terminate变量是否必须是volatile？我看过很多例子，其中该变量是易失性的，而另一些则不是。

  4. 我读过，signal()现在已弃用，请使用sigaction()。有没有真正好的例子来说明如何从上一个signal()通话转换？我在必须创建/通过的新结构以及它们如何组合在一起方面遇到了麻烦。

  5. 第二个电话signal()需要吗？
    是否有类似的事情需要我关注sigaction()？

明确地说，我要做的就是让我的：main循环运行，直到其中一个ctrl``c断开或电源断开或发生真正的不良情况。


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2020-06-02

共1个答案

一尘不染

[Q-3]terminate我的示例中的变量是否必须为volatile？我看过很多例子，其中该变量是易失性的，而另一些则不是。

标志terminate应为volatile sig_atomic_t：

因为处理函数可以异步调用。也就是说，处理程序可能在程序中的任何地方被意外地调用。如果两个信号在很短的间隔内到达，则一个处理程序可以在另一个处理程序中运行。最好声明为volatile sig_atomic_t，始终以原子方式访问此类型，以避免不确定是否中断对变量的访问。volatile告诉编译器不要进行优化并将其放入寄存器。（有关详细信息，请阅读：原子数据访问和信号处理）。另
一种参考：24.4.7原子数据访问和信号处理。此外，7.14.1.1-5中的C11标准指示只能volatile sig_atomic_t从信号处理程序访问对象的（访问其他对象具有未定义的行为）。

[Q-4]
我已经阅读了signal()现在已弃用的，并使用sigaction()。有没有真正好的例子来说明如何从上一个signal()通话转换？我在必须创建/通过的新结构以及它们如何组合在一起方面遇到了麻烦。

以下示例（以及注释中的链接）可能会有所帮助：

// 1. Prepare struct 
struct sigaction sa;
sa.sa_handler =  sighandler;

// 2. To restart functions if interrupted by handler (as handlers called asynchronously)
sa.sa_flags = SA_RESTART;

// 3. Set zero 
sigemptyset(&sa.sa_mask);

/* 3b. 
 // uncomment if you wants to block 
 // some signals while one is executing. 
sigaddset( &sa.sa_mask, SIGINT );
*/

// 4. Register signals 
sigaction( SIGINT, &sa, NULL );

参考资料：

  1. 《 Linux编程入门》，第4版：在本书中，sigaction()“第11章：进程和信号”中很好地解释了您的代码。
  2. 在sigaction的文档，其中包括一个例子（快速学习）。
  3. GNU C库：信号处理
    *我从1开始，目前我正在阅读3 GNU库

[Q-5] 是否需要再次致电signal()？是否有类似的事情需要我关注sigaction()？

我不清楚为什么在程序终止之前将其设置为默认操作。我认为以下段落将为您提供答案：

处理信号

信号调用仅对 一个 信号出现建立信号处理。在调用信号处理函数之前， 库会重置信号，以便在再次出现相同信号时执行默认操作
。重置信号处理有助于防止无限循环，例如，如果在信号处理程序中执行的操作再次引发相同的信号。如果希望您的处理程序每​​次出现时都用于信号，则必须在处理程序中调用signal来恢复它。您应谨慎恢复信号处理。例如，如果您继续恢复SIGINT处理，则可能会失去中断和终止程序的能力。

该signal()函数仅定义下一个接收到的信号的处理程序， 之后将恢复默认处理程序 。因此， 如果程序需要使用非默认处理程序继续处理信号
，则有必要调用信号处理signal() 程序。

阅读讨论以获取更多参考：何时重新启用信号处理程序。

[Q-1a] 是否需要信号处理？

是的，Linux将为您进行清理。例如，如果您不关闭文件或套接字，则Linux将在进程终止后进行清理。但是Linux可能没有必要立即执行清理，并且可能需要一些时间（可能是为了保持较高的系统性能或其他一些问题）。例如，如果您不关闭tcp-
socket并且程序终止，则内核将不会立即关闭套接字以确保所有数据都已传输，TCP尽可能保证传送。

[Q-1b] 因此，我可以仅用无限循环替换信号处理程序，然后让OS正常退出线程，取消分配内存等吗？

不，操作系统仅在程序终止后才执行清理操作。进程执行时，分配给该进程的资源不会被OS占用。（操作系统无法知道您的进程是否处于无限循环中-这是无法解决的问题）。如果您希望进程终止后，操作系统为您执行清理操作，那么您就不需要处理信号（即使您的进程被信号异常终止）。

[Q] 我要完成的所有工作都是为了使我的：main循环运行，直到ctrl``c或断开电源或发生真正的不良情况。

不，有限制！您无法捕获所有信号。某些信号是不可捕获的，例如SIGKILL并且SIGSTOP都是终止信号。引用一：

[—宏：int SIGKILL](http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-

Signals.html)

该SIGKILL信号用于导致程序立即终止。它 不能被处理或忽略，因此总是致命的。 它也 没有 能够阻止这个信号。

我不确定，但也许您可以在Windows系统中执行以下操作：通过编写TSR（某种内核模式挂钩）。我从论文撰写时就记得某些病毒甚至无法从任务管理器中终止，但我也相信它们会通过管理员权限欺骗用户。

希望这个答案对您有帮助。

2020-06-02