Linux下进程间通信 之 信号

关于使用系统定义的信号进行通信的，可以看这篇转载的博文：

Linux进程间通信——使用信号_ljianhui的专栏-优快云博客_linux信号通信

系统为我们提供了2个已经定义的用户可以使用的信号 SIGUSR1 和 SIGUSR2，一般利用这2个信

号已经能满足需要（例如： kill -USR1 进程号 / kill -USR2 进程号）。但很多项目中这两个信号完全不够，因此需要一些自定义的信号来满足需求。

先说结论：

• man 7 signal页面说到可以用 SIGRTMIN 作为自定义信号。所以一般自定义使用 SIGRTMIN 和 SIGRTMAX 之间的信号值。且在 SIGRTMIN 基础上增加，前3个最好不要用，因为是linuxthread用的。

• 信号分 实时信号 和 非实时信号，它俩的主要区别是：

  非实时信号：操作系统不确保应用程序一定能接收到(即：信号可能会丢失);

  实时信号：操作系统确保应用程序一定能接收到;

        从文件 signum.h 中可以得知，实时信号从  __SIGRTMIN（数值：32） 开始。

• SIGRTMIN 并不是一个常量，是函数调用，是运行时确定的。因此直接用SIGRTMIN这个宏不行，需要自己定义。如下（此处我是从  SIGRTMIN +7  开始）：

  // 不同进程之间定义同一组自定义信号值
  #define  SIG_LIST                   SIGRTMIN     // 重定义宏
  #define  SIG_LIST_CLOSE         SIG_LIST + 7    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
  #define  SIG_LIST_OPEN          SIG_LIST + 8    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
  #define  SIG_LIST_CTL           SIG_LIST + 9    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
  

  几个不同进程之间，使用同一组定义的信号值保持统一。然后就可以在利用 kill() 函数或者 和 signal() 函数进行通信。或者 struct sigaction 结构体 与 sigaction() 函数。

• 这种方式相有点类似于中断及中断函数一样。

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来看两个项目实例：

（一） 在头文件中定义信号如上。

（二）使用kill()与 signal() 函数。

•     在 "进程A" 注册 “SIG_LIST_CLOSE” 与 “SIG_LIST_OPEN” 信号，且定义： sigCloseFun

           函数与 sigOpenFun 函数。函数的定义格式为： 

          void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int); 

  所以两个信号函数的定义为如下形式，必须带 int 型参数。

// 不同进程之间定义同一组自定义信号值
#define  SIG_LIST                   SIGRTMIN     // 重定义宏
#define  SIG_LIST_CLOSE         SIG_LIST + 7    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_OPEN          SIG_LIST + 8    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_CTL           SIG_LIST + 9    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)


// 关闭控制函数
void sigCloseFun(int sig)
{
    // 业务代码
    ......
    return;
}

// 开启控制函数
void sigOpenFun(int sig)
{
    // 业务代码
    ......
    return;
}


int main(int argc , char* argv[]) {

    // 注册关闭与开启信号
    signal(SIG_LIST_CLOSE,sigCloseFun);
    signal(SIG_LIST_OPEN, sigOpenFun);
    
    // 业务代码
        ......
    
    return 0;
}

  （三）另外也可以使用 struct sigaction结构体 与 sigaction函数 来注册：

// 不同进程之间定义同一组自定义信号值
#define  SIG_LIST                   SIGRTMIN     // 重定义宏
#define  SIG_LIST_CLOSE         SIG_LIST + 7    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_OPEN          SIG_LIST + 8    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_CTL           SIG_LIST + 9    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)


// 关闭控制函数
void sigCloseFun(int sig)
{
    // 业务代码
    ......
	return;
}

// 开启控制函数
void sigOpenFun(int sig)
{
    // 业务代码
    ......
	return;
}


//信号处理函数注册
int main(int argc , char* argv[]) {
{
    // 注册 sigCloseFun 函数
	struct sigaction act;
	act.sa_handler = sigCloseFun;
	sigemptyset(&act.sa_mask);//创建空的信号屏蔽字，即不屏蔽任何信息
	act.sa_flags = SA_RESETHAND;//使sigaction函数重置为默认行为
	sigaction(SIG_LIST_CLOSE, &act, 0);
 
    // 注册 sigOpenFun 函数
	struct sigaction act;
	act.sa_handler = sigCloseFun;
	sigemptyset(&act.sa_mask);//创建空的信号屏蔽字，即不屏蔽任何信息
	act.sa_flags = SA_RESETHAND;//使sigaction函数重置为默认行为
	sigaction(SIG_LIST_OPEN, &act, 0);


    // 业务代码
        ......

	return 0;
}

  这样当其他进程往A进程发送这两个信号时，会自动进入两个注册的函数进行处理。

• 在其他进程中使用kill函数给进程A发送信号。

   kill函数的原型为：​​​​​​

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>

int kill(pid_t pid, int sig);

它的作用是把 信号sig 发送给 进程号 为pid的进程，成功时返回0，失败返回-1。

注意：因此这里存在一个问题就是必须先要找到需要发送的进程号。

调用失败通常有三大原因：
1、给定的信号无效（errno = EINVAL)
2、发送权限不够( errno = EPERM ）
3、目标进程不存在( errno = ESRCH )

发送信号如下：

// 不同进程之间定义同一组自定义信号值
#define  SIG_LIST                   SIGRTMIN     // 重定义宏
#define  SIG_LIST_CLOSE         SIG_LIST + 7    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_OPEN          SIG_LIST + 8    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)
#define  SIG_LIST_CTL           SIG_LIST + 9    // 自定义信号值(宏名可以根据业务需求自定义)


// 通过进程名字找到进程号
int Signal_FindPid(const char *prg_name)
{
    DIR *dir;
    struct dirent *entry;
    char status[32], buf[1024], *name;
    int fd, len, pid, pid_found;
    
    pid_found = 0;
    dir = opendir("/proc");
    while ((entry = readdir(dir)) != NULL)
    {
        name = entry->d_name;
        if (!(*name >= '0' && *name <= '9'))
            continue;
        pid = atoi(name);
        sprintf(status, "/proc/%d/stat", pid);
        if ((fd = open(status, O_RDONLY)) < 0)
            continue;
        len = safe_read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
        close(fd);
        if (len <= 0)
            continue;
        buf[len] = 0x0;
        name = strrchr(buf, ')');
        if (name == NULL || name[1] != ' ')
            continue;
        *name = 0;
        name = strrchr(buf, '(');
        if (name == NULL)
            continue;
        if (strncmp(name + 1, prg_name, 16 - 1) == 0)
        {
            // printf("---prg_name = %s---\n", prg_name);
            pid_found = pid;
            break;
        }
    }
    closedir(dir);
    return pid_found;
}


// 给指定名字(pro_name)进程，发送信号(sig_num)
int send_msg(char *pro_name, int sig)
{
    int pid = findPid(pro_name);
    if(pid > 2)
    {
        int ret = kill(pid , sig);
        if(ret == 0)
        {
            printf("pid=%d,ret=%d,sig=%d,pro_name=%s\n", pid, ret, sig, pro_name);
            return 0;
        }
        else
        {
            printf("pid=%d,ret=%d,sig=%d,pro_name=%s\n", pid, ret, sig, pro_name);
            return -1;
        }
    }
    else
    {
        return -1;
    }

    return 0;
}

• 另外还有一个alarm函数，平时用的较少，可以看上面转载的博文，这里就不啰嗦了。