07_Linux信号-优快云博客

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1、信号的概述

信号是Linux进程间通信的最古老的方式。信号是软件中断，它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信的方式。信号可以导致一个正在运行的进程被另一个正在运行的异步进程中断，转而处理某一个突发事件。

特点：简单不能携带大量信息满足某个特设条件才发。一个完整的信号周期包括三个部分：信号的产生，信号在进程中的注册（执行信号处理函数），信号在进程中的注销。

查看信号编号：kill -l

其中1-31号信号称之为常规信号（也叫普通信号或标准信号），34-64称之为实时信号，驱动编程与硬件相关。

终端上按“Ctrl+c”组合键通常产生中断信号SIGINT

终端上按“Ctrl+\”键通常产生中断信号SIGQUIT

终端上按 “Ctrl+z”键通常产生中断信号SIGSTOP等

2、信号产生

a) 当用户按某些终端键时，将产生信号。终端上按“Ctrl+c”组合键通常产生中断信号 SIGINT 终端上按“Ctrl+\”键通常产生中断信号 SIGQUIT终端上按 “Ctrl+z”键通常产生中断信号SIGSTOP等。

b) 硬件异常将产生信号。除数为 0，无效的内存访问等。这些情况通常由硬件检测到，并通知内核，然后内核产生适当的信号发送给相应的进程。

c) 软件异常将产生信号。当检测到某种软件条件已发生(如：定时器alarm)，并将其通知有关进程时，产生信号。

d) 调用系统函数(如：kill、raise、abort)将发送信号。注意：接收信号进程和发送信号进程的所有者必须相同，或发送信号进程的所有者必须是超级用户。

e) 运行kill /killall 命令将发送信号。此程序实际上是使用kill函数来发送信号。也常用此命令终止一个失控的后台进程。

3、未决信号集合、信号阻塞集

产生信号后，在未决信号集中查看未解决的信号，然后在信号阻塞集中查看该信号是否被阻塞，如果阻塞就一直循环这个过程，如果未阻塞就进行信号处理

4、API

kill()

kill(pid,9)

raise()

abort()

alarm()

返回上一个闹钟剩余的秒数

setitimer()

通过signal改变SIGALRM信号的功能，默认是终止进程。

5、修改信号的处理方式

SIGKILL 和 SIGSTOP 不能更改信号的处理方式，因为它们向用户提供了一种使进程终止的可

靠方法。

信号处理方式 一个进程收到一个信号的时候，可以用如下方法进行处理：

1 ）执行系统默认动作对大多数信号来说，系统默认动作是用来终止该进程。

2 ）忽略此信号 ( 丢弃 ) 接收到此信号后没有任何动作。

3 ）执行自定义信号处理函数( 捕获 ) 用用户定义的信号处理函数处理该信号。

signa()

sigaction()

1)sa_handler、sa_sigaction：信号处理函数指针，和signal()里的函数指针用法一样，应根据情况给sa_sigaction、sa_handler两者之一赋值，其取值如下：

a) SIG_IGN：忽略该信号

b)SIG_DFL：执行系统默认动作

c)处理函数名：自定义信号处理函数

2)sa_mask：信号阻塞集，在信号处理函数执行过程中，临时屏蔽指定的信号。

3)sa_flags：用于指定信号处理的行为，通常设置为0，表使用默认属性。它可以是以下值的“按位或”组合：

SA_RESTART：使被信号打断的系统调用自动重新发起（已经废弃） SA_NOCLDSTOP：使父进程在它的子进程暂停或继续运行时不会收到SIGCHLD信号。

SA_NOCLDWAIT：使父进程在它的子进程退出时不会收到SIGCHLD信号，这时子进程如果退出也不会成为僵尸进程。

SA_NODEFER：使对信号的屏蔽无效，即在信号处理函数执行期间仍能发出这个信号。 SA_RESETHAND：信号处理之后重新设置为默认的处理方式。

SA_SIGINFO：使用sa_sigaction成员而不是sa_handler作为信号处理函数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
char *p;
void my_deal_func(int sig)
{
    if (p != NULL)
    {
        free(p);
        p = NULL;
    }
    printf("我自己释放了p\n");
    //_exit(-1);
    return;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    struct sigaction act;
    // 保存自定义函数的入口地址
    act.sa_handler = my_deal_func;

    // 将所有信号添加到集合中
    sigset_t set;
    sigfillset(&set);
    act.sa_mask = set;

    // 信号的处理方式
    //act.sa_flags = 0;
    act.sa_flags |= SA_RESETHAND;

    // 注册 CTRL+C信号的处理函数
    sigaction(SIGINT, &act, NULL);

    p = (char *)calloc(1, 128);
    strcpy(p, "hello signal");
    printf("p=%s\n", p);

    while (1)
        ;

    printf("p指向的堆区空间释放了\n");
    free(p);
    return 0;
}

自定义信号

6、集合

在PCB中有两个非常重要的信号集。一个称之为“阻塞信号集”，另一个称之为“未决信号集”。这两个信号集都是内核使用位图机制来实现的。但操作系统不允许我们直接对其进行位操作。而需自定义另外一个集合，借助信号集操作函数来对PCB 中的这两个信号集进行修改。

信号阻塞集

信号阻塞集也称信号屏蔽集、信号掩码。每个进程都有一个阻塞集，创建子进程时子进程将继承父进程的阻塞集。信号阻塞集用来描述哪些信号递送到该进程的时候被阻塞（在信号发生时记住它，直到进程准备好时再将信号通知进程）。所谓阻塞并不是禁止传送信号,而是暂缓信号的传送。若将被阻塞的信号从信号阻塞集中删除，且对应的信号在被阻塞时发生了，进程将会收到相应的信号。

sigprocmask()

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
char *p;
void my_deal_func(int sig)
{
    if (p != NULL)
    {
        free(p);
        p = NULL;
    }
    printf("我自己释放了p\n");
    _exit(-1);
    return;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    // 注册 CTRL+C信号的处理函数
    signal(SIGINT, my_deal_func);

    // 将SIGINT添加到阻塞集
    sigset_t set;
    // 清空集合
    sigemptyset(&set);
    // 将SIGINT添加到信号集set中
    sigaddset(&set, SIGINT);

    // 将set信号集 添加到 阻塞集中
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, NULL);
    printf("已经将SIGINT添加到阻塞集中,持续时间10秒\n");

    p = (char *)calloc(1, 128);
    strcpy(p, "hello signal");
    printf("p=%s\n", p);

    sleep(10);
    printf("已经将SIGINT从阻塞集删除\n");
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &set, NULL);

    while (1)
        ;

    printf("p指向的堆区空间释放了\n");
    free(p);
    return 0;
}