linux中的信号处理和中断的函数调用？

Question

我需要解决一个被描述为

的问题

有两个进程 p1, p2 和两个变量 x , y 进程 p1 和 p2 应该更新 x 和 y 的值，因为 p1 将更新 y = x + 1 并且 p2 将更新 x = y + 1 并保持一致性。即当 p1 同时读取 x 时，p2 无法写入 x 的更新值，而当 p1 同时写入 y 时，p2 无法读取 y 的值。

通过查看问题，我们可以观察到存在死锁。 (read-x by p1)-->(read-y by p1) -->(update-y by p1)-->(read-y by p2)-->(read-x by p2) --> (update-x by p2 )

为了解决死锁，我编写了一个使用信号和共享内存的程序。 在主函数中，信号处理程序使用SIGUSR1 and SIGUSR2 信号编号注册，该信号编号由信号处理程序 func1() 和 func2() 处理。生成的信号也与 x 和 y 的值同步。每当进程 p1 完成它的工作时，它就会为进程 p2 生成一个信号，该信号使用Kill(pid,signo) and vice versa 传输，它们在无限循环中完成工作并休眠一段时间。

它打印正确（一致）的输出，但是这个实现存在问题，因为 最初打印输出需要几秒钟，然后一次打印大量序列（一行）。

应在此代码中进行哪些修改，以便在几乎恒定的时间后打印输出？

有人可能会建议使用等量的睡眠时间，但它不起作用。

    void func1(int signo){
        *shm2 = *shm1 +1;
        cout<<"Value of Y is\t"<<*shm2<<"\n";
        signal(signo,func1);
    }

    void func2(int signo){
        *shm1  = *shm2 + 1;
        cout<<"Value of X is\t"<<*shm1<<"\n";
        signal(signo,func2);
    }

    int main(){

    int pid=0,ppid=0;
    int shmid1,shmid2;
    signal(SIGUSR1,func1);
    signal(SIGUSR2,func2);

    shmid1 = shmget(IPC_PRIVATE , sizeof(int) , 0666|IPC_CREAT);
    shmid2 = shmget(IPC_PRIVATE , sizeof(int) , 0666|IPC_CREAT);

    if(shmid1 < 0 || shmid2 < 0 ){
        cout<<"Something goes wrong during creation\n";
        exit(1);
    }
    // Attach shared memory to an address 
    shm1  = (int *) shmat(shmid1 , (void*)0 , 0);
    shm2  = (int *) shmat(shmid2 , (void*)0 , 0);
    if( *shm1 == -1 || *shm2 == -1){
        cout<<"Memory can't be attached\n";
        exit(1);
    }

    pid   = fork();
    if(pid < 0 ){
        cout<<"fork() error\n";
        exit(1);
    }
    ppid  =getppid();
    if(pid > 0){
        while(1){
        sleep(500);
        kill(pid,SIGUSR1);
        }
    }
    else{
        while(1){
        sleep(5);
        kill(ppid,SIGUSR2);
        }
    }
    return 0;
}

Answer 1

这不是死锁。死锁是指 P1 等待 P2 完成，P2 等待 P1 完成...

您的问题最终是并发访问问题，解决方案是使用锁。锁允许程序/线程以原子方式完成某些任务。策略是使用两个进程/线程共享的锁L：GET(L); do some task; RELEASE(L);

您的代码中的错误在于信号传递会中断您的 sleep 调用。当这样的呼叫被中断时，它不会在处理结束时重新启动。手册说：

如果 sleep() 函数由于信号传递而返回， 返回的值将是未睡的数量（请求的时间 减去实际睡眠时间）以秒为单位。

所以你可以像这样修改你的循环：

   if (pid > 0) {
        while(1) {
          int v = 500;
          while ((v=sleep(v))!=0); // restart while delay not passed
          kill(pid,SIGUSR1);
        }
    }
    else {
        while(1) {
          int v=5;
          while ((v=sleep(v))!=0); // restart while delay not passed
          kill(ppid,SIGUSR2);
        }
    }

我也可以建议不要使用旧的signal 接口，而是使用更安全可靠的sigaction（例如，您永远不必在信号处理程序中重置signal 处理）。