父子进程实现交替同步数数测试1-全局变量的异步IO

测试环境1(linux32位1个核心)

测试环境2(linux64位4个核心)

 测试代码：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int g_n = 0;
int g_flag = 0;
void sys_err(char * str)
{
  perror(str);
  exit(1);
}
void do_sig_child(int num)//STEP2 假设子进程接收到信号且全部成功执行
{
   printf("I am the child  process,mypid is [%d] and I count to [%d].\n",getpid(),g_n);
   g_n += 2;
    // 操作到这一步的时候可能被抢夺CPU资源
   g_flag = 1;
}
void do_sig_parent(int num) // STEP7 假设父进程数数完成
{
   printf("I am the parent process,mypid is [%d] and I count to [%d].\n",getpid(),g_n);
   g_n += 2;
   // 操作到这一步的时候可能被抢夺CPU资源
   g_flag = 1;
}
int  main(void)
{
    pid_t pid;
    struct sigaction act;
    if((pid = fork())<0)
        sys_err("fork");
    else if(pid > 0)
    {
        g_n = 1;
        sleep(1);
        act.sa_handler = do_sig_parent;
        sigemptyset(&act.sa_mask);
        act.sa_flags = 0;
        printf("xxxrrt.\n");
        sigaction(SIGUSR2,&act,NULL);
        do_sig_parent(0); // 由父进程发起首次计算
        while(1)
        {
          if(g_flag==1)
         {
             kill(pid,SIGUSR1);//STEP1成功给子进程发信号,且被夺去CPU
             // 操作到这一步的时候可能被抢夺CPU资源
             // STEP6 父进程重新获取CPU 对刚刚子进程发来的信号进行处理
             g_flag = 0; // STEP8 此时g_flag = 0; 此时父进程若想再次执行，就要等待子进程的信号，但此时子进程已经不会给父进程发信号了，已经发送过了
         }

        }
    }
    else if(pid == 0)
    {
       g_n = 2;  
       act.sa_handler = do_sig_child;
       sigemptyset(&act.sa_mask);
       act.sa_flags = 0;
       sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);
       while(1)
       {
          if(g_flag==1)// STEP3 子进程回到这里
         {
             kill(getppid(),SIGUSR2);// STEP4 子进程给父进程发送信号
             // 操作到这一步的时候可能被抢夺CPU资源
             g_flag = 0;
         }
       }
 
    }
}

测试结果说明及点评：

测试结果：

在单核机器下，可以正常的实现交替数数的功能；

在多核机器下，当数到某一个数字的时候，会进入死循环，卡着不动。

点评：

示例中，通过g_flag变量标记程序实行进度，g_flag置1表示数数完成，g_flag置0表示给对方发送信号完成，当前子进程和内核(调用的回调函数里)及父进程和内核(调用的回调函数里)操作了同一个全局变量g_flag。单核机器下此程序暂时没有测出问题，但是如果单核中的核心采用的是多道程序设计模式，应该也会出现问题，但是在我的机器上暂时没能测出来，仍然需要继续分析。STEP1-STEP8描述了出错的一种场景。这个问题就是全局变量异步IO出现问题。

解决方法：

(1)加锁；

(2)想办法用局部变量代替全局变量。