c - 等待信号，然后继续执行

Question

我正在尝试制作一个暂停其执行直到信号到达的程序。然后，在信号到达后，我只想让我的代码从原来的地方继续执行。我不希望它执行函数处理程序或其他任何东西。有没有简单的方法可以做到这一点？我已经苦苦挣扎了一个星期左右，在这里和那里阅读，并没有设法获得一个完全可操作的代码。

特别是，我希望主程序创建一个线程 等待某个特定事件的发生(例如，用户向标准输入输入了一些数据)。与此同时，主程序正在做一些事情，但在某个时候它会暂停执行，直到它收到一个信号。

信号可能来自线程，因为它已检测到事件，也可能是由于超时，因为我没有想要它永远等待。

我已经编写了一些代码，但它没有按预期工作......

/*
 * This code SHOULD start a thread that gets messages from stdin.
 *  If the message is a "quit", the thread exits. Otherwise it raises
 *  a signal that should be caught by the main program.
 *  The main program simply waits for the message unless a timer of
 *  5.5 seconds expires before receiving the signal from the thread.
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <pthread.h>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>

#define BSIZE 100   /* Buffer size */

sigset_t mask;              
pthread_t tid;
//struct itimerval timervalue;

int milisec = 5500; /* Timeout: 5,5 seconds */
int end = 0;

char buffer[BSIZE];


//Function prototypes
void init(void);
void * thread_job(void *);
void message_rcvd(void);
void wait_for_message_or_timeout(void);
int start_timer(struct itimerval, int);
int stop_timer(struct itimerval);
void on_signal(int);


// MAIN: Wait for message or timeout
int main(int argc, char ** argv) {

    init();

    while(!end){
        wait_for_message_or_timeout();
        if(!end)
            printf("Message received [%s]\n", buffer);
    }

    return 0;
}


// INIT: Initializes the signals that the program will wait for
//       and creates a thread that will eventually generate a signal
void init()
{

    /* Init the signals I want to wait for with sigwait() */
    sigemptyset(&mask);         
    sigaddset(&mask, SIGUSR1);  
    sigaddset(&mask, SIGALRM);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask, NULL);

    //signal(SIGUSR1, SIG_IGN);
    signal(SIGUSR1, on_signal);

    /* Create the thread and put it to work */
    pthread_t tid;
    pthread_create(&tid, NULL, thread_job, NULL);

}

void on_signal(int signum){
    printf("on_signal\n");
}

// THREAD CODE -------------
// THREAD JOB: When the user inputs a message, it passes the message
//              to the main thread by invoking message_rcvd()
void * thread_job(){

    int end = 0;

    while(!end){
        printf("Input message:");
        if (fgets(buffer, BSIZE, stdin) != NULL)
            message_rcvd();
    }
}

// MESSAGE RECEIVED: If message is not equal to "quit" raise a signal
void message_rcvd(){

    if(strcmp(buffer, "quit") == 0){
        exit(0);
    }else{
        printf("Going to raise SIGUSR1...");
        if(raise(SIGUSR1) == 0)
            printf("raised!\n");
    }

}


// WAIT: Should wait for signal SIGUSR1 for some time
void wait_for_message_or_timeout(){

    int sigid;  
    struct itimerval t;

    /* Set a timer to prevent waiting for ever*/
    printf("Setting timer...\n");
    start_timer(t, milisec);

    /* Put the process to wait until signal arrives */
    sigwait(&mask, &sigid);

    switch(sigid){
        case SIGUSR1:
                printf("Received SIGUSR1: Message avaible!\n");
                break;
        case SIGALRM:
                printf("Received SIGALRM: Timeout\n");
                end = 1;
                break;
        default:
                printf("Unknown signal received\n");
                break;
    }

    printf("Stopping timer...\n");
    /* Stop timer */
    stop_timer(t);
}

// START TIMER: I don't want the timer to cause the execution
//              of a handler function 
int start_timer(struct itimerval timervalue, int msec)
//int start_timer(int msec)
{

  timervalue.it_interval.tv_sec = msec / 1000;
  timervalue.it_interval.tv_usec = (msec % 1000) * 1000;
  timervalue.it_value.tv_sec = msec / 1000;
  timervalue.it_value.tv_usec = (msec % 1000) * 1000;

  if(setitimer(ITIMER_REAL, &timervalue, NULL))
  {
    printf("\nsetitimer() error\n");
    return(-1);
  }
  return(0);
}

// STOP TIMER: 
int stop_timer(struct itimerval timervalue)
//int stop_timer()
{
  timervalue.it_interval.tv_sec = 0;
  timervalue.it_interval.tv_usec = 0;
  timervalue.it_value.tv_sec = 0;
  timervalue.it_value.tv_usec = 0;

  if(setitimer(ITIMER_REAL, &timervalue, NULL))
  {
    printf("\nsetitimer() error\n");
    return(-1);
  }
  return(0);

}

这是这段代码的典型执行。

./signaltest 
Setting timer...
Input message:hello
Going to raise SIGUSR1...raised!
Input message:friend
Going to raise SIGUSR1...raised!
Input message:Received SIGALRM: Timeout
Stopping timer...

如您所见，信号 SIGUSR1 被提升并且 sigwait 被解锁。但是，代码似乎在发出信号后不会继续。 (请注意，我不需要信号处理程序，但我只是为了调试目的而添加的。我已经使用 sigprocmask 阻止了它的执行)

为什么 SIGUSR1 解除了对 sigwait 的阻塞，但执行没有从那里继续？有没有办法让它在解封后继续？这似乎适用于 SIGALRM，但为什么不适用于 SIGUSR1？

正如我所说，我一直在查看大量的 stackoverflow 问题、在线 howto、尝试使用不同的系统调用(例如，暂停、sigsuspend)，...但找不到解决这个问题的方法:-(

如果您想知道为什么我不通过不使用线程来简化此代码，那是因为这实际上不是我正在实现的代码，而只是一个更简单的示例，可以使我的问题更清楚。我实际上正在尝试实现一个网络协议(protocol) API，类似于我自己的协议(protocol)的套接字 API。

提前致谢

Answer 1

SIGUSR1 信号没有到达您认为的位置。

在多线程程序中，raise 函数向当前线程 发送信号，在本例中为thread_job 线程。所以主线程永远不会看到信号。

您需要保存主线程的线程 ID，然后使用 pthread_kill 向该线程发送信号。

添加一个新的全局:

pthread_t main_tid;

然后在您的 init 函数中填充它在启动新线程之前:

void init()
{
    main_tid = pthread_self();
    ...

然后在message_rcvd中，使用pthread_kill:

    if(pthread_kill(main_tid, SIGUSR1) == 0)
        printf("raised!\n");

另外，去掉thread_job中end的定义，去掉init中tid的定义。这些定义掩盖了同名的全局变量。

示例输出:

Setting timer...
Input message:hello
Going to raise SIGUSR1...raised!
Input message:Received SIGUSR1: Message avaible!
Stopping timer...
Message received [hello
]
Setting timer...
test
Going to raise SIGUSR1...raised!
Input message:Received SIGUSR1: Message avaible!
Stopping timer...
Message received [test
]
Setting timer...
Received SIGALRM: Timeout
Stopping timer...