带有 `SA_SIGINFO` 的 macOS `sigaction()` 处理程序不包括 `si_pid`答案

【问题标题】：macOS `sigaction()` handler with `SA_SIGINFO` does not include `si_pid`带有 `SA_SIGINFO` 的 macOS `sigaction()` 处理程序不包括 `si_pid`
【发布时间】：2018-11-20 19:08:21
【问题描述】：

我正在尝试编写一个信号处理程序，它需要知道发送信号的进程的 pid。我在使用 Xcode 10 的 macOS 10.14 上从 siginfo_t 传递到我的处理程序中的任何有用的东西都没有运气。

我已将我的代码简化为以下最小示例来演示该问题。在这个示例中，我生成了一个子进程来发送我想要测试的信号，该信号默认为SIGTERM，但我尝试过的其他信号都没有更好的效果。

假设您想在 Mac 上构建和测试它，您可能想告诉 lldb 在收到信号时不要停止。你可以使用这个 lldb 命令：pro hand -p true -s false SIGTERM。

我也在用 C++ 编译，但我相信我已经删除了所有这些，示例代码现在应该是纯 C。

请注意，无论信号来自子进程、终端还是其他进程，结果始终是 si_pid 始终为 0（以及除 si_signo 和 @987654329 之外的所有内容） @)。我发送信号多少次都没有关系，所以它似乎不仅仅是一个竞争条件。

如何获取在 macOS 10.14 上发送信号的进程的 pid？我不记得在 10.12 上遇到过这个问题，这是我之前使用的。

这只是一个演示问题的示例，因此请忽略任何实际上不会导致问题的内容。

如果代码看起来应该像我预期的那样工作，那么我有兴趣查看有关它也可以工作的系统的 cmets。

#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>

volatile sig_atomic_t histogram[3] = {0,0,0};
volatile sig_atomic_t signaled = 0;
const int testsig = SIGTERM;

void sigaction_handler(int sig, siginfo_t* info, void* context)
{
    switch (info->si_pid) {
        case 0:
        case 1:
            histogram[info->si_pid]++;
            break;

        default:
            histogram[2]++;
            break;
    }
    signaled = 1;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {

    pid_t mainpid = getpid();
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        while (kill(mainpid, 0) == 0) {
            sleep(1);
            kill(mainpid, testsig);
        }
        _exit(0);
    }

    struct sigaction sigAction;
    memset( &sigAction, 0, sizeof( sigAction ) );

    sigAction.sa_sigaction = sigaction_handler;
    sigemptyset (&sigAction.sa_mask);
    sigAction.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigaction(testsig, &sigAction, NULL);

    while (1) {
        if (signaled) {
            printf("pid 0: %d, pid 1: %d, others: %d\n", histogram[0], histogram[1], histogram[2]);
            signaled = 0;
        }
        sleep(1);
    }
}

【问题讨论】：

需要添加#include <stdbool.h>才能编译为C，顺便说一句。
@Shawn 谢谢，我已经编辑了代码。
信号处理程序还根据 POSIX 调用未定义的行为，因为它分配给不是 volatile sig_atomic_t 的变量。 (Reference)。我可以通过积极的优化设置将 main 中的循环描绘成总是将 signaled 视为错误（但不能在 linux 上使用 gcc 或 clang 复制）。不过，没有用于实际有用测试的 mac。
@Shawn 我很感激，但是我的 IRL 代码没有。我将看到有关使用兼容代码更新示例的信息，但我不明白这可能是什么问题。调试器也总是说它是 0。
我很确定 struct sigaction sigAction = {}; 是无效的 C 代码。事实上，cppreference.com states“在 C 中，初始化器的大括号列表不能为空。”，但我不会解析 6.7.9 Initialization of the C standard 并验证它是否正确。

标签： c macos signals sigaction

【解决方案1】：

我目前使用的是 macOS Mojave 10.14.1。

如何获取在 macOS 上发送信号的进程的 pid 10.14？我不记得在 10.12 上遇到过这个问题，这是我之前使用的。

下面的代码简单地满足了你的愿望。如果你发送SIGTERM，你可以看到发送者进程的pid。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>

static void hdl (int sig, siginfo_t *siginfo, void *context)
{
    printf ("Sending PID: %ld, UID: %ld\n",
            (long)siginfo->si_pid, (long)siginfo->si_uid);
}

int main (int argc, char *argv[])
{
    struct sigaction act;

    fprintf(stderr, "%i pp %i\n",getpid(), getppid());

    memset (&act, '\0', sizeof(act));

    /* Use the sa_sigaction field because the handles has two additional parameters */
    act.sa_sigaction = &hdl;

    /* The SA_SIGINFO flag tells sigaction() to use the sa_sigaction field, not sa_handler. */
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;

    if (sigaction(SIGTERM, &act, NULL) < 0) {
        perror ("sigaction");
        return 1;
    }

    while (1)
        sleep (10);

    return 0;
}

对于您的代码，

经验法则：即使您确定子进程结束了先前的父进程，也不要忘记执行埋葬程序。通过调用wait(...)，你告诉操作系统我已经为我的孩子做了我的事情，所以现在你可以清理分配的字段等。

如果父进程没有机会注册信号动作怎么办？此外，我不明白您为什么要处理switch 中的0 和1 案件。从本质上讲，这些案例不会被击中，所以总是被省略。

此外，您没有在main() 内的if 条件中使用break。一段时间后它不会进入if，但以下情况是预期的和不可取的，即程序永远停留在while() 循环中。我更愿意将signaled 放入while() 循环的条件中。

最后但同样重要的是，由于sleep() 在子进程中调用直到signaled 变成0，SIGTERM 被成功捕获了几次。当信号为0 时，循环停止。

#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <memory.h>
#include <sys/wait.h>

volatile sig_atomic_t histogram[3] = {0,0,0};
volatile sig_atomic_t signaled = 0;
const int testsig = SIGTERM;

void sigaction_handler(int sig, siginfo_t* info, void* context)
{
    switch (info->si_pid) {
    case 0:
    case 1:
        histogram[info->si_pid]++;
        break;

    default:
        fprintf(stderr, "sender pid -> %i\n", info->si_pid);
        histogram[2]++;
        break;
    }
    signaled = 1;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {


    struct sigaction sigAction;
    memset( &sigAction, 0, sizeof( sigAction ) );

    sigAction.sa_sigaction = sigaction_handler;
    sigemptyset (&sigAction.sa_mask);
    sigAction.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigaction(testsig, &sigAction, NULL);

    pid_t mainpid = getpid();
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        fprintf(stderr, "my pid -> %i parent's pid-> %i\n", getpid(), getppid());
        if (kill(mainpid, 0) == 0) { // signals are not queued not need loop
            sleep(1);
            kill(mainpid, testsig);
        }
        _exit(0);
    } else {

        wait(NULL); // play with this line to see what the difference is
        while ( signaled ) {
            printf("pid 0: %d, pid 1: %d, others: %d\n", histogram[0], histogram[1], histogram[2]);
            signaled = 0;
            sleep(1);
        }
        // wait(NULL); // play with this line to see what the difference is

    }
}

【讨论】：

奇怪，你的无叉样本在我的机器上也不适合我。 pid 和 uid 仍然为 0。
要明确我期望的SIGTERM 应该来自launchd 或终端（对我来说都不工作）。 wait 和您触及的循环内容没有实际意义，我希望这只是一个明确的例子，即发送者 pid 在莫哈韦沙漠中始终为 0； “修复”它们并不能改变这种情况。
好的，所以在你的第二个例子中，wait 似乎澄清了关于孩子们发出的信号的问题。不幸的是，我的 IRL 代码需要来自终端进程的这个，但我仍然无法让它工作。有什么想法吗？

【解决方案2】：

事实证明，通过 ~~Xcode~~ LLDB 进行调试是罪魁祸首。如果我正常构建并运行程序，它可以正常工作。如果我知道为什么我会更新这个答案。

如问题中所述，我已经在 lldb 中为 SIGTERM 设置了“PASS”，因此 Xcode 10.0 附带的 lldb 版本中似乎存在某种错误，它通过创建一个“传递”信号新结构并设置信号编号，而不是通常会收到的结构。正如我之前所说，这在任何版本的 lldb 中都可以正常工作，macos 10.12

如果有人有更好的解释，请发布答案，我将接受并奖励赏金。

【讨论】：