在 C/UNIX 中使用 SIGINT 信号时遇到问题

Question

我有一个运行 UNIX 基本 shell 的 C 程序，我希望做一些特定的事情。基本上，每当我按 CTRL+C 时，我都希望杀死所有子进程，但要保持父进程处于活动状态，以便循环返回下一行输入。下面的代码似乎可以按预期用于 date、whoami 等基本命令。但是，当我发出以下命令进行测试时，shell 不会循环返回以获取更多输入，之后输入的任何文本都不会执行任何操作。

$sleep 100 
$CTRL+C

为了停止 shell，我必须使用 CTRL+Z 来强制程序停止。我需要 SIGINT 信号来中断子进程的睡眠命令并强制父进程在杀死子进程后返回提示用户，但显然我做错了什么。这是解释我的意思的输出。

$ ./a3shell2
--------myShell > date
 Input command is: date
Sat Nov  9 15:38:08 CST 2019
--------myShell > whoami
 Input command is: whoami
klm46
--------myShell > ^C
Caught SIGINT!
killing children
date
 Input command is: date
Sat Nov  9 15:38:20 CST 2019
--------myShell > sleep 100
 Input command is: sleep 100
^C
Caught SIGINT!
killing children
date
date
whoami
^Z
[2]+  Stopped                 ./a3shell2

Shell 程序：

/* ----------------------------------------------------------------- */
/* PROGRAM  simple shell.c progam                                    */
/* ----------------------------------------------------------------- */
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sysexits.h>
#include <unistd.h>
#include <assert.h>
#include <sched.h>

pid_t pid = 0;

void sig_int(int signo) 
{
    printf("\nCaught SIGINT!\n");
  printf("killing children\n"); 
  if (pid != 0) 
  {
    kill(pid, SIGKILL); 
    pid = 0; 
  }
}

char *getinput(char *buffer, size_t buflen) 
{
    printf("--------myShell > ");
    return fgets(buffer, buflen, stdin);
}

/* ----------------------------------------------------------------- */
/* FUNCTION  parse:                                                  */
/* ----------------------------------------------------------------- */

void  parse(char *line, char **argv)
{
     while (*line != '\0') {       /* if not the end of line ....... */ 
          while (*line == ' ' || *line == '\t' || *line == '\n')
               *line++ = '\0';     /* replace white spaces with 0    */
          *argv++ = line;          /* save the argument position     */
          while (*line != '\0' && *line != ' ' && 
                 *line != '\t' && *line != '\n') 
               line++;             /* skip the argument until ...    */
     }
     *argv = '\0';                 /* mark the end of argument list  */
}

/* ----------------------------------------------------------------- */
/* FUNCTION execute:                                                 */
/* ----------------------------------------------------------------- */

void execute(char **argv)
{
     //pid_t  pid;
     int    status;

     if ((pid = fork()) < 0) {     /* fork a child process           */
          printf("*** ERROR: forking child process failed\n");
          exit(1);
     }
     else if (pid == 0) {          /* for the child process:         */
          if (execvp(*argv, argv) < 0) {     /* execute the command  */
               printf("*** ERROR: exec failed\n");
               exit(1);
          }
     }
     else {                                  /* for the parent:      */
          while (wait(&status) != pid)       /* wait for completion  */
               ;
     }
}

/* ----------------------------------------------------------------- */
/*                  The main program starts here                     */
/* ----------------------------------------------------------------- */

void  main(void)
{

     char  line[1024];             /* the input line                 */
     char  *argv[64];              /* the command line argument      */
     size_t linelen;

if (signal(SIGINT, sig_int) == SIG_ERR) 
  {
        fprintf(stderr, "signal error: %s\n", strerror(errno));
        exit(1);
    }

     while (1) 
     {                   /* repeat until done ....         */
          getinput(line, sizeof(line));
          line[strlen(line) - 1] = '\0';
          printf(" Input command is: %s \n", line);

          parse(line, argv);       /*   parse the line               */

          if (strcmp(argv[0], "exit") == 0)  /* is it an "exit"?     */
               exit(0);            /*   exit if it is                */

          execute(argv);           /* otherwise, execute the command */
     }
}

Answer 1

当您 CTRL+C 时，您的 shell 陷入了无限的 wait(&status) != pid 循环。

SIGINT 中断wait()，并且您的信号处理程序将全局pid 变量设置为零。当控制返回循环时，它永远不会结束：pid 为零，wait() can only return PIDs and -1，永远不会为零。

（您不会在 date 和 whoami 看到这种行为，因为在您发出 CTRL+C 时这些子进程已经终止。您在这种情况下可能会中断fgets()，而不是wait()，并向已经获得的PID发送SIGKILL。这也不好，因为当您发送SIGKILL时，PID可能会被重新使用。）

顺便说一句，当 SIGINT 中断您的 wait() 调用时，尚不清楚实际发生了什么，因为 signal() 在不同平台上的行为历来不同。调用可能会被中断，返回 -1 (EINTR)，或者它可能会恢复 wait()，返回 kill()ed 孩子的 PID。在这种情况下它没有实际意义——它们都不匹配你当时正在寻找的零——但这是use sigaction() and not signal() 的一个很好的理由。