linux系统编程之信号（三）：信号安装、signal、kill，arise讲解

于 2021-01-04 11:17:18 发布
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分类专栏： centos
原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gmq_syy/article/details/73800531
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一，信号安装

linux主要有两个函数实现信号的安装：signal()、sigaction()。其中signal()只有两个参数，不支持信号传递信息，主要是用于前32种非实时信号的安装；而sigaction()是较新的函数，有三个参数，支持信号传递信息，主要用来与 sigqueue() 系统调用配合使用，当然，sigaction()同样支持非实时信号的安装。sigaction()优于signal()主要体现在支持信号带有参数。

二，signal()用法

#include <signal.h>

typedef void (*__sighandler_t) (int);

#define SIG_ERR ((__sighandler_t) -1)

#define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)

#define SIG_IGN ((__sighandler_t) 1)

void (*signal(int signum, void (*handler))(int)))(int);

如果该函数原型不容易理解的话，可以参考下面的分解方式来理解：

typedef void (*sighandler_t)(int)；

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler));

第一个参数指定信号的值，第二个参数指定针对前面信号值的处理，可以忽略该信号（参数设为SIG_IGN）；可以采用系统默认方式处理信号(参数设为SIG_DFL)；也可以自己实现处理方式(参数指定一个函数地址)。

如果signal()调用成功，返回最后一次也就是上一次为安装信号signum而调用signal()时的handler值；失败则返回SIG_ERR。

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

void sig_handler(int signo);
int main(void)
{
    printf("mian is waiting for a signal\n");
    if(signal(SIGINT,sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal errror");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    for(; ;);//有时间让我们发送信号

    return 0;
}

void sig_handler(int signo)
{
    printf("catch the signal SIGINT %d\n",signo);
}
结果：

QQ截图20130715095740

可知我们捕获了SIGINT信号，每当我们按下ctrl+c或利用kill发送SIGINT信号时，执行我们安装的信号处理函数，当我们按下：ctrl+\或kill –SIGQUIT pid发送SIGQUIT信号时，程序退出，那是因为进程对SIGQUIT信号的默认处理动作是退出程序。

现在我们来获得进程的最后一次为安装信号时所指定的处理函数：

 

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>

void sig_handler(int signo);
int main(void)
{
    printf("main is waiting for a signal\n");
    __sighandler_t prehandler;
    prehandler = signal(SIGINT,sig_handler);
    if(prehandler == SIG_ERR){
        perror("signal errror");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    printf("the previous value of the signal handler is %d\n",(int)prehandler);
    //for(; ;);//有时间让我们发送信号

    return 0;
}

void sig_handler(int signo)
{
    printf("catch the signal SIGINT %d\n",signo);
}

 

结果：

QQ截图20130715101300

为0，由前面的宏定义：#define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)，可知处理动作为SIG_DFL，而SIGINT默认的处理动作就是终止进程

示例：

 

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>

void sig_handler(int signo);
int main(void)
{
    printf("main is waiting for a signal\n");
    __sighandler_t prehandler;
    prehandler = signal(SIGINT,SIG_DFL);
    if(prehandler == SIG_ERR){
        perror("signal errror");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    for(; ;);//有时间让我们发送信号


    return 0;
}

 

结果：

QQ截图20130715101641

当按下ctrl+c时发送SIGINT信号给进程，然后进程终止

三，kill()发送信号

发送信号的主要函数有：kill()、raise()、 sigqueue()、alarm()、setitimer()以及abort()。

这里我们先将kill函数使用：

#include <sys/types.h>

#include <signal.h>

int kill(pid_t pid,int signo)

该系统调用可以用来向任何进程或进程组发送任何信号。参数pid的值为信号的接收进程

  • pid>0 进程ID为pid的进程
  • pid=0 同一个进程组的进程
  • pid<0 pid!=-1 进程组ID为 -pid的所有进程
  • pid=-1 除发送给每一个调用进程有权限发送的进程除自身及1（init）进程外

Sinno是信号值，当为0时（即空信号），实际不发送任何信号，但照常进行错误检查，因此，可用于检查目标进程是否存在，以及当前进程是否具有向目标发送信号的权限（root权限的进程可以向任何进程发送信号，非root权限的进程只能向属于同一个session或者同一个用户的进程发送信号）。

Kill()最常用于pid>0时的信号发送。该调用执行成功时，返回值为0；错误时，返回-1，并设置相应的错误代码errno。下面是一些可能返回的错误代码：

EINVAL：指定的信号sig无效。

ESRCH：参数pid指定的进程或进程组不存在。注意，在进程表项中存在的进程，可能是一个还没有被wait收回，但已经终止执行的僵死进程。

EPERM： 进程没有权力将这个信号发送到指定接收信号的进程。因为，一个进程被允许将信号发送到进程pid时，必须拥有root权力，或者是发出调用的进程的UID 或EUID与指定接收的进程的UID或保存用户ID（savedset-user-ID）相同。如果参数pid小于-1，即该信号发送给一个组，则该错误表示组中有成员进程不能接收该信号。

示例程序：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)

void handler(int sig);
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (signal(SIGUSR1, handler) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
        ERR_EXIT("fork error");

    if (pid == 0)
    {
        sleep(1);
        kill(getppid(), SIGUSR1);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    int n = 5;
    do
    {
        printf("the number of  seconds  left to sleep is %d s\n",n);
        n = sleep(n);
    } while (n > 0);
    return 0;
}

void handler(int sig)
{
    printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

结果：

QQ截图20130715103450 
以上程序里有子进程给父进程发送SIGUSR1信号，父进程收到信号后，睡眠被中断，然后去执行信号处理函数，返回后继续睡眠剩余的时间后退出程序。

现在利用kill给与给定pid同组所有进程发送信号：

复制代码

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)

void handler(int sig);
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (signal(SIGUSR1, handler) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1)
        ERR_EXIT("fork error");

    if (pid == 0)
    {
        pid = getpgrp();
        kill(-pid, SIGUSR1);
        //kilpg(getpgrp(), SIGUSR1);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    int n = 5;
    do
    {
        n = sleep(n);
    } while (n > 0);
    return 0;
}

void handler(int sig)
{
   printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

复制代码

结果：

QQ截图20130715104018

可知收到进行了两次信号处理函数的执行：因为当前所属组中只有父子两个进程，从上可知有两种方式给组进程发送信号：kill和killpg

四，arise函数

#include <signal.h>

int raise(int signo)

向进程本身发送信号，参数为即将发送的信号值。调用成功返回 0；否则，返回 -1。

man帮助说明：


DESCRIPTION 
       The  raise()  function sends a signal to the calling process or thread. 
       In a single-threaded program it is equivalent to

           kill(getpid(), sig);

       In a multithreaded program it is equivalent to

           pthread_kill(pthread_self(), sig);

       If the signal causes a handler to be called, raise() will  only  return 
       after the signal handler has returned.

RETURN VALUE 
       raise() returns 0 on success, and non-zero for failure.

示例程序：

复制代码

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

void sig_handler(int signo);
int main(void)
{
    printf("mian is waiting for a signal\n");
    if(signal(SIGINT,sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal errror");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    printf("useing raise to send a signal to himself\n");
    raise(SIGINT);
    sleep(1);
    printf("useing kill to send a signal to himself\n");
    kill(getpid(),SIGINT);
    
    return 0;
}

void sig_handler(int signo)
{
    printf("catch the signal SIGINT %d\n",signo);
}

复制代码

结果：

QQ截图20130715105250

可知两种方式都可以给自身发送信号。

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