父进程定时器回调函数中fork，子进程execl，为什么子进程无法接收到SIGALRM信号？

Question

父进程定时器回调函数中fork，子进程execl，子进程无法接收到SIGALRM信号

父进程代码

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

int execTime = 0;
void signalFunc()
{
  printf("test_time\n");
  if (!execTime++)
  {
    int pid = fork();
    if (!pid)
    {
      alarm(0);
      execl("/home/fic091/code/test_child", "/home/fic091/code/test_child", NULL);
    }
  }
  alarm(10);
}

int main()
{
  printf("father pid: %d\n", getpid());
  signal(SIGALRM, signalFunc);
  alarm(2);
  while(1)
  {
    pause();
  }
  return 0;
}

子进程代码

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

int execTime = 0;
void signalFunc()
{
  printf("test_child\n");
  
  alarm(2);
}

int main()
{
  printf("child pid: %d\n", getpid());
  signal(SIGALRM, signalFunc);
  alarm(10);
  while(1)
  {
    //   sleep(2);
    //   signalFunc();
    pause();
  }
  return 0;
}

子进程一直pause，通过命令行kill发送SIGALRM信号，STRACE监控，子进程没有接收到信号

Answer 1

在你的程序中，子进程无法接收到SIGALRM信号的主要原因是与UNIX/Linux的信号处理和进程隔离机制有关。当你从父进程的定时器回调函数中调用fork()创建一个子进程时，子进程会继承父进程的各种状态，包括信号处理设置（handler），但是关于信号的阻塞状态（blocked signals）和挂起信号（pending signals）则遵循不同的规则。

具体来说，子进程继承父进程的信号处理器（signal handler），但不会继承父进程的挂起信号（即那些在父进程中已经发出但尚未处理的信号）。SIGALRM信号是在父进程中发出的，用于触发定时器回调，并且在该回调函数中调用了fork()。在fork()调用时，父进程中的SIGALRM信号已经是挂起状态（如果回调在信号到来时已经被触发），但这个挂起状态不会被传递给子进程。

因此，即使子进程设置了与SIGALRM相关联的信号处理器，由于该信号没有在子进程中挂起，子进程永远不会因为这个信号而被唤醒。当你通过命令行使用kill命令向子进程发送SIGALRM信号时，如果子进程已经正确设置了信号处理器，那么它会收到并处理这个信号。

解决或验证的方法：

1. 使用kill命令手动发送信号：如你所做的，使用kill -SIGALRM <子进程PID>来测试子进程是否能响应SIGALRM信号。这应该能看到子进程的处理函数被调用。
2. 在子进程中验证信号处理器设置：你可以在子进程的main函数开始时，添加一些代码来确认信号处理器确实已经被设置。
3. 监控和调试：使用工具如strace或gdb来跟踪信号处理和fork()调用的行为。
4. 文档和阅读：深入阅读关于UNIX/Linux信号处理和进程控制的文档，了解信号的行为和父子进程间的交互。

最后，如果你的目标是让子进程定时执行某些操作，你可能需要重新考虑设计，因为基于信号和fork()的组合可能会导致复杂的同步和竞态条件问题。你可以考虑使用其他同步机制（如管道、消息队列、条件变量等）或者使用专门的定时器API（如POSIX定时器）来简化你的程序。