信号通信

本文深入解析Unix系统的信号机制,包括信号的产生方式、常见信号类型及其处理方式。探讨了kill、alarm、pause和signal等关键函数的使用,以及信号在进程间通信中的作用。

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信号的产生

信号(signal)机制是Unix系统中最古老的进程间通信机制,很多条件可以产生一个信号:
 
1、当用户按某些按键时,产生信号   
2、硬件异常产生信号:除数为0、无效的存储访问等等。这些情况通常由硬件检测到,将其通知内核,然后内核产生适当的信号通知进程,例如,内核对正访问一个无效存储区的进程产生一个SIGSEGV信号     
3、进程用kill函数将信号发送给另一个进程     
4、用户可用kill命令将信号发送给其他进程
 

常见信号类型

下面是几种常见的信号:
§ SIGHUP: 从终端上发出的结束信号
§ SIGINT: 来自键盘的中断信号(Ctrl+C)编号为2
§ SIGKILL:该信号结束接收信号的进程
§ SIGTERM:kill 命令发出的信号
§ SIGCHLD:标识子进程停止或结束的信号
§ SIGSTOP:来自键盘(Ctrl+Z)或调试程序的停止执行信号
 

信号处理方式

当某信号出现时,将按照下列三种方式中的一种进行处理:
1、忽略此信号
大多数信号都按照这种方式进行处理,但有两种信号决不能被忽略,它们是:SIGKILL\SIGSTOP。这两种信号不能被忽略的原因是: 它们向超级用户提供了一种终止或停止进程的方法。
2、执行用户希望的动作
通知内核在某种信号发生时,调用一个用户函数。在用户函数中,执行用户希望的处理(类似于中断函数的执行)。
3、执行系统默认动作
对大多数执行系统默认动作的信号将终止该进程。
 

信号函数

(1)kill()

发送信号的主要函数有 kill和raise
区别:Kill既可以向自身发送信号,也可以向其他进程发送信号。与kill函数不同的是,raise函数是向进程自身发送信号。
#include <sys/types.h>   
#include <signal.h>   
int kill(pid_t pid, int signo)   
int raise(int signo)
kill的pid参数有四种不同的情况:
1、pid > 0   将信号发送给进程ID为pid的进程。
2、pid = 0   将信号发送给同组的进程。
3、pid < 0   将信号发送给其进程组ID等于pid绝对值的进程。
4、pid =-1   将信号发送给所有进程。

(2)alarm

     用alarm函数可以设置一个时间值(闹钟时间),当所设置的时间到了时,产生SIGALRM信号.如果不捕捉此信号,则默认动作是终止该进程
#include <unistd.h>
unsigned int alarm(unsigned int seconds)
Seconds:   经过了指定的seconds秒后会产生信号SIGALRM。
     每个进程只能有一个闹钟时间。如果在调用alarm时,以前已为该进程设置过闹钟时间,而且它还没有超时,以前登记的闹钟时间则被新值代换。
如果有以前登记的尚未超过的闹钟时间,而这次seconds值是0,则表示取消以前的闹钟
 

(3)pause

pause函数使调用进程挂起直至捕捉到一个信号。       
#include <unistd.h>     
int pause(void)    
只有执行了一个信号处理函数后,挂起才结束。
 

(4)signal

当系统捕捉到某个信号时,可以忽略该信号或是使用指定的处理函数来处理该信号,或者使用系统默认的方式
信号处理的主要方法有两种 :一种是使用简单的signal函数,另一种是使用信号集函数组
#include <signal.h>
void (   *  signal (int signo, void (*func)(int))   )(int)
分解为:
          typedef void (*sighandler_t)(int); 
          sighandler_t signal(int signum, sighandler_t func)
func取值:
            1、SIG_IGN:忽略此信号
            2、SIG_DFL: 按系统默认方式处理
            3、信号处理函数名:使用该函数处理
返回值:成功返回之前安装的函数指针,错误是SIG_ERR

 


 

 

 

 

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