linux信号==Linux应用编程5

一、什么是信号

1、信号是内容受限的一种异步通信机制

• （1）目的：用来通信
• （2）本质: int型数字编号（事先定义好的）。
• （3）特点：信号是异步的。

2、信号由谁发出

• （1）用户中终端按下按键（如 Ctrl + C）。
• （2）用户使用 kill 命令向其他进程发出信号。
• （3）硬件异常后由操作系统发出信号。
• （4）某种软件条件满足后也会发出信号，如 alarm 闹钟时间到会产生 SIGALARM 信号、向 一个读端已经关闭的管道 write 时会产生 SIGPIPE 信号。

3、信号由谁处理、如何处理

• （1）信号由进程处理。
• （2）信号处理方式：
  • ①忽略信号。
  • ②捕获信号（信号绑定了一个函数）。
  • ③默认处理：当前进程没有明显地理会这个信号，默认忽略或终止进程。

二、常见信号介绍

• 1. SIGINT 2 Ctrl + C 时 OS 发送给前台进程中每个进程
• 2. SIGABRT 6 调用 abort 函数，进程异常终止
• 3. SIGPOLL SIGIO 8 指示一个异步 IO 事件，在高级 IO 中提及
• 4. SIGKILL 9 杀死进程的终极办法
• 5. SIGSEGV 11 无效存储访问时 OS 发出该信号
• 6. SIGALARM 14 涉及 alarm 函数的实现
• 7. SIGPIPE 13 涉及管道和 socket
• 8. SIGTERM 15 kill 命令发送的默认终止信号
• 9. SIGCHLD 17 子进程终止或停止时 OS 向其父进程发出此信号
• 10. SIGUSR1 10 用户自定义信号，作用和意义由应用自己定义
• 11. SIGUSR2 12 用户自定义信号，作用和意义由应用自己定义

三、进程对信号的处理

1、signal 函数介绍

• （1）原型：sighandler_t signal(int signum,sighandler_t handler),
  同时需要配合捕获函数
  typedef void (*sighandler_t)(int)
• （2）作用：用来对某一特定信号绑定一个捕获函数，signum是信号编号；handler是捕获函数指针（函数名），handler也可以设置为SIG_IGN（忽略）或SIG_DFL(默认)；函数返回值是上一次对该信号设置的处理方式（出错时则返回SIG_ERR信号。）信号发生时该函数将signum传递给捕获函数。
• （3）缺点：
  • ①只能处理出现一次的信号，若信号出现第二次则恢复为默认处理。
  • ②要获取上一次对该信号的处理方式必须新建一个处理方式.

2、用 siganl 函数处理 SIGINT 信号

• （1）默认处理。
• （2）忽略处理。
• （3）捕获处理。==搭配一个捕获函数

#include 
#include 
#include 
typedef void (*sighandler_t)(int);//宏函数指针
void func(int sig)//信号捕获函数
{
	if(SIGINT!=sig){
		return;printf("func for signal:%d.\n",sig);	
	}
}
int main(void)
{
	sighandler_t ret=(sighandler_t)-2;
	//===选择信号处理的方式
	//ret=signal(SIGINT,SIG_DFL);//指定信号SIGINT为默认处理方式
    //ret=signal(SIGINT,SIG_IGN);//指定信号SIGINT为忽略处理
    ret=signal(SIGINT,func);
    if (SIG_ERR == ret) {
 		perror("signal error"); exit(-1); 
     } 
	printf("before while(1)\n");
	while(1);
	printf("after while(1)\n");
	return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

3、sigaction 函数介绍

• 原型 int sigaction(int signum,const struct sigaction* act,struct sigaction* oldact);
• 两个均是API，但：
  • （1）sigaction比signal更具有移植性，因为signal在不同的内核版本中作用可能会不同
  • （2）sigaction 可处理多次出现的信号。
  • （3）sigaction可以通过两个struct sigaction指针不设置新处理方式而单独获取旧处理方式

#include  
#include  
#include   
static void sig_handler(int sig) 
{ 
     printf("Received signal: %d\n", sig); 
} 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
     struct sigaction sig = {0}; 
     int ret;
     sig.sa_handler = sig_handler; 
     sig.sa_flags = 0; 
     ret = sigaction(SIGINT, &sig, NULL); 
     if (-1 == ret) { 
         perror("sigaction error"); 
         exit(-1); 
     }
     /* 死循环  */ 
     for ( ; ; ) { } 
     exit(0); 
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

四、alarm 函数和 pause 函数

1.alarm 函数

• 内核以API形式提供闹钟：
  unsigned int alarm(unsigned int seconds)
  • seconds是闹钟的时间（秒）；
  • 返回值是上个闹钟所剩余的时间，若之前没设置则为0.
  • 一个进程只允许设置一个闹钟，新的闹钟会替代旧的闹钟。

#include 
#include 
#include 
void func(int sig)
{
	if(sig==SIGALRM)
		printf("alarm happened.\n");
}
int main(void)
{
	unsigned int ret=-1;
	struct sigaction act={0};
	act.sa_handler=func;
	sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
	//signal(SIGALRM,func);
	ret=alarm(5);printf("ret=%d.\n",ret);
	while(1);return 0;
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

2.pause 函数

• 内核挂起: int pause(void)
  • 返回值始终为-1；
  • 要退出pause状态需要被信号唤醒。

3.使用 alarm 和 pause 来模拟 sleep

#include 
#include 
#include 
void func(int sig)
{
	 printf("Received signal: %d\n", sig); 
}
void mysleep(unsigned int seconds);
int main(void)
{
	printf("before mysleep.\n");
	mysleep(3);
	printf("after mysleep.\n");
	return 0;
}
void mysleep(unsigned int seconds)
{
	struct sigaction act={0};
	act.sa_handler=func;//绑定信号捕获函数
	sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
	alarm(seconds);
	pause();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

---

若要详细了解linux信号，看我另一篇博客linux信号详解