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儿童和父母信号之间的并发竞争

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我在CMU过去的考试中发现了这个问题，我无法了解输出是如何实现的 .

基本上，它背后的想法是有一个父进程阻止用户定义的信号，然后父进程分叉一个孩子 . 并且基于首先运行的进程（也就是：赢得比赛），可以实现不同的输出 . Here is the question that is being asked in the exam（请阅读）

这是考试的代码：

int i = 1;
void handler (int sig) {
    i++;
}
int main() {
    pid_t pid;
    sigset_t s;
    sigemptyset(&s);
    sigaddset(&s, SIGUSR1);
    signal(SIGUSR1, handler);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &s, 0);
    pid = fork();
        <LINE A>
    if (pid != 0) {
        i = 2;
        <LINE B>
    } else {
        i = 3;
        <LINE C>
    }
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &s, 0);
    pause(); /* pause to allow all signals to arrive */
    printf("%d\n", i);
    exit(0);
}

由于我们需要放置函数，因此需要测试3种情况：

kill(pid,USRSIG1);

在LINE A或LINE B或LINE C中找到可能的输出 .

现在这就是我做的，我将功能放在LINE A中 .

假设我们运行程序，然后父进程将创建一个空集s，将信号SIGSUR1添加到它，然后它将为SIGUSR1信号分配一个自定义处理程序，并阻止集合s中的信号 . 这些是哪些线路

sigset_t s;
    sigemptyset(&s);
    sigaddset(&s, SIGUSR1);
    signal(SIGUSR1, handler);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &s, 0);

然后父母将运行该行

pid = fork();

这将从过程中创建一个新的孩子 .

现在有2个案例将确定输出 . 操作系统会安排父或子项首先运行 .

让我们说父母先跑 . 然后它将执行LINE A（这是kill函数）

因为它是父，所以pid值将是孩子的进程ID . 因此它会将USRSIG1发送给孩子，但由于它被阻止，它将无能为力

if语句为全局变量i指定一个值 . 如果进程是父进程，那么i = 2，否则i = 3.所以在我们的父进程中，我们将有i = 2 .

if (pid != 0) { //if i am a parent then i = 2
        i = 2;
        <LINE B>
    } else { //if i am a child then i = 3
        i = 3;
        <LINE C>
    }

下一行将在父节点中执行，它将解锁SIGUSR1信号 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &s, 0); ，父进程将暂停直到收到信号

现在孩子将运行并且它将向进程组中的所有进程发送一个kill（0，SIGUSR1）信号，包括它自己 . 但由于它在孩子身上受阻，所以不会发生任何事情 . 父母将收到信号，它会将我增加1（所以现在我父母的身份是3） . 并且它（父）将从函数暂停中恢复以打印I的值（即3）并退出 .

现在，孩子从kill函数恢复，因为它是一个孩子，if语句不会为真（所以child中的i值= 3） . 孩子解锁来自set和pause（）的信号 .

由于没有其他进程向子节点发送信号，因此它将永远保持暂停状态，仅父节点输出为3 . 如果我们走另一条路（孩子在父母之前跑），那么输出将只有4 .

令我困惑的是，考试的解决方案是每次运行有2个输出？我不知道这是怎么回事，因为其中一个进程将保持暂停（） .

解决方案密钥表示LINE A的可能输出是：

3 4, 4 3, 3 5, or 5 3

这就是我从这个问题中可以理解的一切 . 任何帮助或提示将不胜感激 .

c linux concurrency signals fork

1 回答

  • 0

    如果孩子先跑，输出将是5，因为它将从他们自己和父母接收信号 . 如果两个进程在输入_2651187之前完成 kill(pid,USRSIG1) ，则不会终止或打印 .

    POSIX还允许两个进程由于信号延迟而终止和打印（例如，如果使用网络消息而不是共享内存），并且子进程打印任何 int 值，因为 i 不是 volatile sig_atomic_t 类型 .

    从评论中可以看出，考试作者错误地认为 pause() 会神奇地等待，直到收到所有发送或将被发送到过程的信号 .

    如果 sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &s, 0); pause(); 被适当调用 sigsuspend 替换，它将作为考试作者状态 . 父母将收到1个信号，孩子将收到1或2个信号，因为来自父母的信号可能太晚或与来自其自身的信号结合 .

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