線程和派生：從popen（）-pipe讀取時，fgetc（）會阻塞

Question

在多線程程序（在ARM上運行）中，我有

一個主線程 ，除其他外，該線程定期使用popen( "pidof -s prog" )是否正在運行另一個程序。 我使用O_CLOEXEC標志作為文件描述符，並檢查fgetc()是否從管道接收到任何東西。 將文件描述符設置為“非阻塞”將導致不讀取任何內容，也無濟於事 。 與shell命令相同的pidof命令執行得很好。

在另一個線程中 ，每當發生特定事件時，使用子進程中具有直接execl() fork()即可啟動rsync操作。 父母使用信號處理程序來觀察孩子的狀態，並可以選擇在另一個特定事件中殺死孩子。 我是否使用rsync或sleep調用exec()都沒有關系-結果是相同的。

問題在於，主線程中的fgetc()阻塞，直到子進程終止。

我將盡早通過fork()解決這個問題（在我開始撰寫的另一篇文章中 ，應用程序是單線程的）。

但無論如何：

我想了解是什么導致fgetc()從管道讀取時阻塞。

到目前為止，我已經嘗試了一些方法：

• 我試圖通過一個小型示例應用程序來重現該問題，該示例應用程序執行了上述操作，並希望它能夠顯示相同的錯誤行為，但不幸的是，它可以正常工作，這就是為什么我現在未提供任何代碼的原因。 也許我錯過了相關要點。
• 通過system()使用相同的rsync調用不會引起任何問題

• 我看過一個system() 實現 ，可以看到在fork()之前對信號進行了處理：

  • SIGCHLD被阻止
  • SIGINT和SIGQUIT被忽略

  我需要SIGCHLD的信號處理程序，但是出於好奇，我試圖與上面的代碼相同（我將sigprocmask()替換為pthread_sigmask() ）-沒有成功，行為保持不變。

  我的BSP隨附的源代碼中找不到system()任何實現。

該程序通過fstream打開其他文件-並且沒有O_CLOEXEC（ 更改它會有點麻煩 ）

Answer 1

錯誤修正和意外行為的解釋

確實，我已經錯過了相關的要點。 在使示例程序更適合原始代碼示例之后，我看到了信號處理程序（在測試程序中工作）的問題。 摘抄：

void MyClass::sig_handler(int sig) {
    if( m_pid < 1 ) // not the child we're waiting for
        return;

    pid_t pid;
    int wstatus;

    while ((pid = waitpid( -1, &wstatus, WNOHANG )) != -1 ) {
        // error: this returns 0 as long as any children are alive
        // -> check for "> 0" to ignore active child processes
        if( pid != m_pid )
            return;
        // handle stuff here...
    }
}

我不得不替換以下行

while ((pid = waitpid( -1, &wstatus, WNOHANG )) != -1 )

與

while ((pid = waitpid( -1, &wstatus, WNOHANG )) > 0 )

因為該程序的其他線程fork()子級（例如，帶有popen() ）。 如果這些終止，則也會調用信號處理程序（靜態類函數）。

我認為：

在調用fork()的線程中，我使用具有默認值和重置值-1的成員m_pid 。 它從fork()獲取pid。 如果m_pid為-1，則sig處理程序立即返回。

擋在程序popen()其中fork() S（可以是任何其它調用fork()多個）。 因此，當popen()返回時，將輸入SIGCHLD的信號處理程序。 對m_pid的檢查在調用m_pid = fork()通過。 waitpid()不會返回-1，而是popen()子代的pid，然后繼續檢查返回值= 0，直到所有子代都終止為止-我正在等待的子代仍然存在！ 只有waitpid()返回-1 ，主線程才能繼續使用fgetc()讀取。

waitpid頁：

如果指定了WNOHANG，並且存在由pid指定的一個或多個孩子，但尚未更改狀態，則返回0。 錯誤時，返回-1

因為sig處理程序檢查m_pid != -1 ，所以僅當我在MyClass中使用fork()設置m_pid時才出現問題。

這就是為什么使用system()不會引起問題的原因。 該m_pid未設置為一個值！= -1，如果如一個孩子因此SIG處理程序后立即返回popen()版在主線程。

模仿 system()調用失敗，因為我將m_pid設置為fork() ，因此sig處理程序沒有立即返回。

我猜因為sig處理程序是一個static member function ，因此該處理程序會阻塞fork()創建子進程的那個線程。