POSIX 计时器和 POSIX 信号处理

Question

我正在开发一个简单的软件来检查我是否能够使用我研究过的关于 POSIX 计时器和信号的知识进行编程。

我正在尝试做一个简单的程序，它启动一个计时器并在一定的纳秒内发出一个信号

下面的程序运行不好，所以我写了一些关于我的代码的cmets，这样你就可以检查我是否正确地学习了。 您可以在页面底部找到完整的代码清单。

各种印花，如

prinf("1\n")

用于检查程序过早退出的位置。 我将

struct sigevent sigeventStruct

作为计时器生成的到期事件的结构。 第一个参数设置为 SIGEV_SIGNAL 所以这是它将发出的信号类型。 /// 您可以在代码清单中阅读的各种 memset 是零初始化结构。

if(timer_create(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK, &sigeventStruct, &timer1) == -1)

是创建一个 POSIX 计时器。 POSIX MONOTONIC CLOCK 是一种计时器，&sigeventStruct 是指向结构的指针，该结构描述了它是如何由计时器到期生成的事件。 &timer1 是指向特定计时器名称的指针。

if(timer_settime(timer1, NULL, &tempoIniziale, &tempoFinale) == -1)

通过此过程，计时器已启用，因此您可以使其生成到期时间。 timer1 是计时器的名称，0 是标志。 GAPIL 书说： &tempoIniziale 和 &tempoFinale 是指向 itimerspec 结构的指针。我不太明白&old_timer是什么意思。在 GAIL 书中，您可以阅读：

struct sigaction, oldSigAzione

将作为参数传递给 sigaction POSIX 信号处理程序的 sigaction 结构

sigaction (SIGEV_SIGNAL, NULL, &oldSigAzione)

SIGEV_SIGNAL 是它必须处理的信号类型，NULL 是可以放置指向 const struct sigaction 的指针的位置，&oldSigAzione 是指向我之前提到的 sigaction struct 的指针。在这里我又没有理解这两个指向 sigaction struct 的指针之间的区别。

我的问题是： 为什么程序在打印 printf("19\n") 的数字 19 之前退出；以及为什么不执行 printf("Timer scaduto\n");函数内部无效终止处理程序（int signum）？

这是我的代码：

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <sys/fcntl.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdbool.h>

void termination_handler(int signum)
{
    printf("Timer scaduto\n");
}

int main()
{
    printf("Start\n");
    printf("1\n");
    struct sigevent sigeventStruct; // sigevent struct that will be used by timer1 timer
    printf("2\n");
    memset(&sigeventStruct, 0, sizeof sigeventStruct); // zero initialize struct
    printf("3\n");
    sigeventStruct.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; // kind of notification of timer1 expiration
    printf("4\n");
    sigeventStruct.sigev_signo = 10;
    printf("5\n");

    timer_t timer1; // create a timer identifier
    printf("6\n");
    if(timer_create(_POSIX_MONOTONIC_CLOCK, &sigeventStruct, &timer1) == -1)
    {
        printf( "Errore timer_create: %s\n", strerror( errno ) );
    }

    printf("7\n");
    struct itimerspec tempoIniziale;
    printf("8\n");
    memset(&tempoIniziale, NULL, sizeof tempoIniziale); // zero initialize struct
    printf("9\n");
    tempoIniziale.it_value.tv_nsec = 100000000;
    //tempoIniziale.it_interval.tv_nsec = 10000;
    printf("10\n");


    if(timer_settime(timer1, 0, &tempoIniziale, NULL) == -1) // timer armed
    {
        printf( "Errore timer_settime: %s\n", strerror( errno ) );
    }
    printf("11\n");
    for(int i = 0; i< 10; i++)
    {
        printf("ciclo %d\n", i);
    }

    struct sigaction oldSigAzione;
    printf("12\n");
    memset(&oldSigAzione, 0, sizeof oldSigAzione);
    printf("13\n");
    oldSigAzione.sa_handler = termination_handler;
    printf("14\n");
    sigemptyset (&oldSigAzione.sa_mask);

    printf("15\n");
    oldSigAzione.sa_flags = 0;

    printf("16\n");
    sigaction (SIGEV_SIGNAL, NULL, &oldSigAzione);
    printf("17\n");
    if(oldSigAzione.sa_handler == SIG_IGN)
    {
        printf("Segnale ignorato\n");
    }
    printf("18\n");
    for(int i = 0; i < 1000000000000; i++)
    {

    }
    printf("19\n");
    printf("number of expirations %d\n", timer_getoverrun(timer1));
    return 0;
}

Answer 1

在对timer_create() 的调用中，第一个参数应该是一个时钟ID，例如CLOCK_MONOTONIC。 _POSIX_MONOTONIC_CLOCK 只是一个宏，你可以在编译时用来测试系统是否支持CLOCK_MONOTONIC。

sigaction() 的第一个参数应该是信号号，而不是 SIGEV_SIGNAL。在您的情况下，您使用的是信号 10，但这不是一个好的选择，因为通常这将是预定义的操作系统信号之一。通常，您会使用SIGUSR1 之类的用户定义信号或SIGRTMIN 之类的实时信号，因为它们是为应用程序定义的。此外，您对sigaction() 的调用不会设置信号处理程序，因为第二个参数是NULL。第二个参数应该是指向您的新信号操作的指针。相反，您使用的是用于返回前一个信号动作的第三个参数。这允许您临时设置新的信号操作，同时保存旧的信号操作，然后当您完成新操作后，您可以将其设置回保存的值。由于您再也不会更改它，因此您无需获取旧值。同样为了稳健，应该在启动计时器之前设置信号操作，因为您的程序的执行可能会延迟（例如，如果系统真的陷入困境）并且计时器可能会在您到达代码中设置的点之前到期信号处理程序。

正如 R 所提到的，printf() 不是异步信号安全的，因此不应从您的信号处理程序中调用它。