简单的 Linux 信号处理

I have a program that creates many threads and runs until either power is shutdown to the embedded computer, or the user uses kill or ctrlc to terminate the process.

这是一些代码以及 main() 的外观。

static int terminate = 0;  // does this need to be volatile?

static void sighandler(int signum) { terminate = 1; }

int main() {
  signal(SIGINT, sighandler);
  // ...
  // create objects, spawn threads + allocate dynamic memory
  // ...
  while (!terminate) sleep(2);
  // ...
  // clean up memory, close threads, etc.
  // ...
  signal(SIGINT, SIG_DFL);  // is this necessary?
}

我想知道一些事情：

1. 是否需要任何信号处理？
   我在这个帖子中读到“Linux C 捕获终止信号以优雅终止” https://stackoverflow.com/questions/7376228/linux-c-catching-kill-signal-for-graceful-termination，显然操作系统会为我处理清理工作。 因此，我可以用无限循环替换信号处理程序，让操作系统优雅地退出线程、取消分配内存等吗？

2. 关于干净终止还有其他我需要关注的信号吗？这个线程“SIGINT 与其他终止信号有何关系？” https://stackoverflow.com/questions/4042201/how-does-sigint-relate-to-the-other-termination-signals，列出我可能关心的所有信号很有用，但实际需要处理多少信号？

3. 我的示例中的终止变量是否必须是易失性的？我见过很多例子，其中这个变量是易失性的，而其他例子则不是。

4. 我读过signal()现已弃用，并使用sigaction()。有没有什么很好的例子来展示如何从以前的转换signal()称呼？我在必须创建/传递的新结构以及它们如何组合在一起方面遇到了麻烦。

5. 第二次致电是signal()必要的？
   有没有类似的事情我需要关心sigaction()?

To be clear, all I'm trying to accomplish to to have my: main loop run until either ctrlc or power is disconnected or something really bad happens.

[Q-3]是否terminate我的示例中的变量必须是volatile？我有 见过很多这个变量是易失性的例子，还有一些例子 它不是。

旗帜terminate应该volatile sig_atomic_t:

因为处理函数可以异步调用。也就是说，处理程序可能会在程序中的任何点被调用，这是不可预测的。如果两个信号在很短的时间间隔内到达，则一个处理程序可以在另一个处理程序内运行。声明被认为是更好的做法volatile sig_atomic_t，这种类型总是以原子方式访问，避免中断访问变量的不确定性。volatile告诉编译器不要优化并将其放入寄存器。 （读：原子数据访问和信号处理 http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/glibc-manual-0.02/library_21.html#SEC358详细说明）。
再来一张参考资料：24.4.7 原子数据访问和信号处理 http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Atomic-Data-Access.html#Atomic-Data-Access。 此外，7.14.1.1-5 中的 C11 标准表明，只有volatile sig_atomic_t可以从信号处理程序访问（访问其他信号处理程序具有未定义的行为）。

[Q-4]我读过signal()现已弃用，并使用sigaction()。是 有任何非常好的例子来展示如何从 以前的signal()称呼？我对新结构遇到了麻烦 我必须创建/传递以及它们如何组合在一起。

下面的示例（以及评论中的链接）可能会有所帮助：

// 1. Prepare struct 
struct sigaction sa;
sa.sa_handler =  sighandler;

// 2. To restart functions if interrupted by handler (as handlers called asynchronously)
sa.sa_flags = SA_RESTART; 

// 3. Set zero 
sigemptyset(&sa.sa_mask);

/* 3b. 
 // uncomment if you wants to block 
 // some signals while one is executing. 
sigaddset( &sa.sa_mask, SIGINT );
*/ 

// 4. Register signals 
sigaction( SIGINT, &sa, NULL );

参考：

1. Linux 编程入门，第四版 http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/glibc-manual-0.02/library_21.html#SEC358：在这本书中，您的代码的解释是sigaction()“第 11 章：进程和信号”中有很好的说明。
2. The 签名操作文档 http://www.qnx.com/developers/docs/6.3.0SP3/neutrino/lib_ref/s/sigaction.html，包括一个示例（快速学习）。
3. The GNU C Library: Signal Handling http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/glibc-manual-0.02/library_toc.html#SEC330
   _{*I started from 1 http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/glibc-manual-0.02/library_21.html#SEC358, Presently I am reading 3 http://www.cs.utah.edu/dept/old/texinfo/glibc-manual-0.02/library_21.html#SEC358 GNU-library}

[Q-5]第二次致电是signal()必要的？有没有类似的事情我需要关心sigaction()?

我不清楚为什么在程序终止之前将其设置为默认操作。我想下面这段话会给你答案：

处理信号 http://support.sas.com/documentation/onlinedoc/sasc/doc750/html/lr1/z1ling.htm

对 signal 的调用仅建立信号处理one信号的发生。在调用信号处理函数之前，库会重置信号，以便在再次发生相同信号时执行默认操作。重置信号处理有助于防止无限循环，例如，如果在信号处理程序中执行的操作再次引发相同的信号。如果您希望每次发生信号时都将处理程序用于信号，则必须在处理程序中调用 signal 来恢复它。您应该谨慎恢复信号处理。例如，如果您不断恢复SIGINT处理，您可能会失去中断和终止程序的能力。

The signal()函数仅定义下一个接收到的信号的处理程序，之后恢复默认处理程序。所以信号处理程序需要调用signal() 如果程序需要继续使用非默认处理程序处理信号。

阅读讨论以供进一步参考：何时重新启用信号处理程序 http://cboard.cprogramming.com/linux-programming/150239-when-re-enable-signal-handlers.html.

[Q-1a]是否需要任何信号处理？

是的，Linux 会为你做清理工作。例如，如果您不关闭文件或套接字，Linux 将在进程终止后进行清理。但Linux可能不需要立即执行清理，可能需要一些时间（可能是为了保持系统高性能或其他一些问题）。例如，如果您不关闭 tcp-socket 并且程序终止，则内核不会立即关闭套接字以确保所有数据已传输，如果可能，TCP 会保证传输。

[Q-1b]因此，我可以用无限循环替换信号处理程序，让操作系统优雅地退出线程、取消分配内存等吗？

不，操作系统仅在程序终止后执行清理工作。当进程执行时，分配给该进程的资源不会被操作系统占用。 （操作系统无法知道你的进程是否处于无限循环中 -这是一个无法解决的问题 https://en.wikipedia.org/wiki/Halting_problem）。如果您希望在进程终止后操作系统为您执行清理操作，那么您不需要处理信号（即使您的进程被信号异常终止）。

[Q] All I'm trying to accomplish to to have my: main loop run until either ctrlc or power is disconnected or something really bad happens.

不，有一个限制！您无法捕获所有信号。有些信号无法捕获，例如SIGKILL and SIGSTOP两者都是终止信号。引用一则：

— 宏：intSIGKILL http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Termination-Signals.html

The SIGKILL信号用于导致程序立即终止。它无法处理或忽略，因此总是致命的。也是not可以阻止该信号。

所以你不能使不可中断的程序（不间断的程序） https://stackoverflow.com/questions/12437648/uninterruptable-process-in-windowsor-linux!

_{I am not sure but may be you can do something like this in Windows systems: by writing TSRs (some sort of kernel-mode hooking). I remember from my thesis time that some viruses couldn't be terminated even from task manager but I also believe that they trick user by admin permissions.}

我希望这个答案能帮助你。