Linux学习笔记11 - 进程间通信(IPC)(二)

信号

• 其源于 UNIX 中的一种的古老方法，其是在软件层次上对中断机制的一种模拟(软中断)，是一种异步通信方式。可以直接进行用户空间进程(user process)和内核进程(kernel process)之间的交互，内核进程也可以利用其来通知用户空间进程(user process)发生了哪些系统事件。如果该进程(Process)当前并未处于执行态，则该信号就由内核保存起来，直到该进程恢复执行再传递给它为止；如果一个信号被进程设置为阻塞，则该信号的传递被延迟，直到其阻塞被取消时才被传递给进程。

• 信号类型简介 :
  • 最初之时，UNIX 系统只有1-31总共31个信号，这些信号每个都有特殊的含义和特定的用法。其特点是用bit flag实现的。此会导致当一个信号还在待决的时候，又来了一个同样的信号，再次设置bit位是没有意义的，因此就会丢失一次信号。为了解决该问题，后来 POSIX 规定增加32-64这33个信号作为实时信号，并规定实时信号不能丢失，要用队列来实现。把之前的信号1-31叫做标准信号，由于标准信号会丢失，因此也称做不可靠信号，由于标准信号是用bit flag实现的，所以标准信号也叫做标记信号(flag signal)。由于实时信号不会丢失，所以也叫作可靠信号，由于实时信号是用队列实现的，因此也称做排队信号(queue signal)。如平常遇到的SIGSEGV、SIGABRT等信都是标准信号。

• 用户进程响应信号的3种方式:
  • 忽略信号：即对信号不做任何处理，但是有两个信号不能忽略，即 SIGKILL 及 SIGSTOP。
  • 捕捉信号：定义信号处理函数，当信号发生时，执行相应的自定义处理函数。
  • 缺省操作：系统对每种信号都规定了默认操作,当发生了该信号，系统会自动执行。

• 函数说明:
  • kill()函数既可以中止进程（实际上发出 SIGKILL 信号），亦可以向进程发送其它信号。
  • raise()函数允许进程向自己发送信号。
  • alarm()函数亦称闹钟函数，其在进程中设置一个定时器，当指定时间到，就向进程发送SIGALARM信号。
    • 注:一个进程只能设置一个闹钟时间，若设置多个，其值会被最新设置的覆盖代替。
  • pause()函数是将调用的进程挂起直到捕捉信号为止。
• 信号处理:
  • 两种处理方法: singal()函数(还有一个更健壮、新的函数sigaction()) 和 信号集函数组。
    • 使用signal()函数时，只需要指出要处理的信号和处理函数即可，其主要是用于前32种非实时信号的处理，不支持信号传递信息。
    • 信号集函数组调用顺序功能模块:创建信号集合、注册信号处理函数以及检测信号。
      • 创建信号集合:
        • sigemptyset()：将信号集合初始化为空。
        • sigfillset()：将信号集合初始化为包含所有已定义的信号的集合。
        • sigaddset()：将指定信号加入到信号集合中去。
        • sigdelset()：将指定信号从信号集合中删除。
        • sigismember()：查询指定信号是否在信号集合之中。
  • 注:信号集里的信号并不是真正可以处理的信号，只有当信号的状态处于非阻塞状态时才会真正起作用。

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• 参考文献:《Linux嵌入式应用程序开发标准教程》
• 参考资料: https://zhuanlan.zhihu.com/p/537431439