一道关于信号的题

信号是UNIX下常见的进程间通信机制。今天碰到一道信号方面题目，与大家分享，题目如下：
用fork创建两个子进程，调用signal()让父进程接收键盘上的中断信号(control-c)，捕捉到信号后父进程用kill()向子进程发送自定义信号，子进程捕捉到信号后分别输出如下信息后终止:

Child process 1 is killed by parent!
Child process 2 is killed by parent!

父进程等待两个子进程结束后，输出如下信息后终止：

Parent process is killed！

现给出如下程序:

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


void waiting();
void stop();
static int wait_mark;


int main(int argc, const char *argv[])
{
    int p1, p2;
    int stdout;
    while ((p1 = fork()) == -1);
    if (p1 > 0)
    {
        while ((p2 = fork()) == -1);
        if (p2 > 0)
        {
            wait_mark = 1;
            signal(SIGINT, &stop);
            waiting();
            kill(p1, 16);
            wait(0);
            kill(p2, 17);
            wait(0);
            printf("Parent process is killed!\n");
            exit(0);
        }
        else
        {
            wait_mark = 1;
            signal(17, stop);
            waiting();
            lockf(stdout, 1, 0);
            printf("Child process 2 is killed by parent!\n");
            lockf(stdout, 0, 0);
            exit(0);
        }
    }
    else
    {
        wait_mark = 1;
        signal(16, stop);
        waiting();
        lockf(stdout, 1, 0);
        printf("Child process 1 is killed by parent!\n");
        lockf(stdout, 0, 0);
        exit(0);
    }
    return 0;
}


void waiting()
{
    while (wait_mark != 0);
}


void stop()
{
    wait_mark = 0;
}

可以看到，应用程序运行后，在按下键盘control-c后显示
Parent process is killed!就返回了shell。为什么没有显示应该显示的另外两句呢？
通过调试发现，父进程在接收到control-c，发送消息给子进程让子进程结束的时候，子进程就已经结束掉了，原因是子进程也接收到了control-c的按键并且默认结束了自己，也就是子进程并不是因为父进程发送信号通知自己结束而结束的，而是自己接收到的SIGINT使得自己结束的。那么要得到正确的输出就很简单，可以这么做：
在子进程中把一个空函数注册为处理信号SIGINT的函数，这样子进程接收了到control-c还可以继续运行。

/* 定义一个空函数 */
void blank()
{
    /* do nothing */
}

在子进程创建好后：

signal(SIGINT, blank);

重新编译运行程序，就可以得到正确结果了。

$ gcc a.c
$ ./a.out
^CChild process 1 is killed by parent!
Child process 2 is killed by parent!
Parent process is killed!

那么，假如不允许修改原来的程序，也要打印出正确结果怎么办呢？
方法也很简单，原来的程序之所以不能正确输出结果是因为两个子进程也接收到了control-c，因为这个按键是我们在shell里发送给程序的，解决的办法就是单独给父进程的发送SIGINT。
首先编译原来的程序：

$ gcc b.c

运行生成的可执行文件：

$ ./a.out

然后打开一个新的shell，找出所有的a.out。

$ ps -e | grep 'a.out'
 3147 pts/0    00:00:01 a.out
 3148 pts/0    00:00:01 a.out
 3149 pts/0    00:00:01 a.out

发现有三个a.out在运行，一般情况下数字小的就是父进程，也就是这里的3147，我们给这个进程单独发送SIGINT：

$ kill -s INT 3147

再切换回原来的shell，可以看到进程已经被终止了并且输出了正确结果：

Child process 1 is killed by parent!
Child process 2 is killed by parent!
Parent process is killed!