Linux信号

信号的概念

    信号是软件层上对中断的一种模拟，又称为软件中断（软中断）。

 

信号和中断的相同和区别

    信号和中断都是异步通信方式。

    信号没有优先级，中断有优先级；信号处理程序是在用户态（软件层），中断处理是在内核态；信号处理有延迟，中断处理及时。（由于信号处理是在软件层面上实现的，其实现手段导致信号有很长的延迟性，但对用户来说不易察觉）

 

内核对信号的处理

    可以告诉内核在信号出现时按以下3种方式之一进行处理：

    （1）忽略信号（SIGKILL和SIGSTOP不能被忽略，因为这两个信号是 内核 和 root 用来管理进程的）

    （2）捕捉信号（SIGKILL和SIGSTOP不能被捕捉）

    （3）默认处理（执行系统默认动作，man 7 signal可以查看）

 

查看信号

    kill -l查看所有信号。

    1-31是Unix继承过来的，是不可靠信号，非实时信号，不支持排队，可能会造成信号丢失。

    34-64是优化后的，可靠信号，实时信号，支持排队，不会丢失信号。

 

信号的产生

（1）按键产生

    ctrl+c    2) SIGINT

    ctrl+z    20)SIGTSTP(停止/暂停)

    ctrl+\     3)SIGQUIT(退出) 

（2）硬件异常产生

    除0操作        8）SIGFPE

    非法访问内存     11）SIGSEGV（段错误）

    总线错误       7）SIGBUS

（3）函数产生

    int kill（pid_t pid, int sig）;

    int raise(int signal);

    void abort(void);

    unsigned int alarm(unsigned int seconds);

    setitimer

 

信号的控制

task_struct结构体解析

一个block/pending/handler占8字节，一共64bit，每个信号占一位。可以通过设置block来对信号进行屏蔽。

block信号阻塞，例如sigint为1时，阻塞sigint信号，可以通过信号集操作函数进行操作，如果是实时信号（可靠信号），则被阻塞的信号会排队（直到达到队列上线，多余的信号丢掉），如果是非实时信号（不可靠信号）则只会保留一个信号，等恢复不阻塞状态时，继续发送信号，实时信号会受到多个信号，而非实时信号只有一个。

pending信号未决，例如sigint为1表示收到sigint信号但是没有送达。block设置为1时有发送信号则pending变为1。不能设置，只读。当pangding为1时表示有信号被阻塞了，当恢复不阻塞时，继续传送信号。

handler信号处理方式，默认处理方式或者自己捕捉信号处理。

 

信号集操作函数

 
　①、int sigemptyset(sigset_t *set); 
　　 　作用：将某个block集（信号集）清0 
　②、 int sigfillset(sigset_t *set); 
　　　作用：将某位信号集置1 
　③、int sigaddset(sigset_t *set, int signum); 
　　　作用：将某个信号加入信号集 

　④、 int sigdelset(sigset_t *set, int signum); 
　　　作用： 将某个信号清出信号集

    ⑤、int sigismember(const sigset_t *set, int signum); 
　　 　作用：判断某个信号是否在信号集中 

    上面五个函数用于处理sigset_t类型的信号集，当规划好信号集后，需要用sigprocmask函数将信号集应用到pcb（Processing Control Block）中。具体如下：

    int sigprocmask(int how, const sigset_t * set, sigset_t * oldset);

    关于how选项：

    (1)SIG_BLOCK        将set中的信号加入阻塞（block），与block进行或操作

    (2)SIG_UNBLOCK   将set中的信号移出阻塞，block设为0

    (3)SIG_SETMASK    将block设为set

    如果how被忽略，而oldset不为空，则将block的值返回到oldset中。

未决信号集

    sigpending函数

 

信号捕捉函数

    signal函数

    typedef void (*sighandler_t)(int);

    sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

     signal函数有两个函数，一个是int类型的signal，一个是sighandler_t类型的函数指针。返回值也是sighandler_t类型。

    sighandler_t的一个参数int，传入的signal。

 

    sigaction函数

    int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction* oldact);

    可以在struct sigaction里传送数据

    struct sigaction{

        void (*sa_handler)(int);

        void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);

        sigset_t sa_mask;

        int sa_flags;

        void (*sa_restorer)(void);

    };

参考博客