Linux信号（一）——子进程的异步等待方式

1.信号

   信号（是一种软件中断）是由用户、系统或者进程发送给目标进程的信息，以通知目标进程某个状态的改变或系统异常。

2.信号的产生

（1）前台进程,用户可以通过输入特殊终端字符来给它发送信号。比如Ctrl+C通常给进程发送一个中断信号——2号信号（SIGINT）,只能终止前台进程（后台进程一般在运行后面加&，就可以使得进程在后台运行）。

（2）系统异常。比如浮点异常——8号信号（SIGFPE）。

（3）系统状态变化。比如alarm函数定时器到期引起14号信号——SIGALRM信号。

（4）运行kill命令调用kill函数。产生9号信号——SIGKILL（该信号不能被定义或捕捉，该信号用来杀死进程）。

3.信号的分类

列表中，编号为1~31号信号为普通信号，也称为不可靠信号；编号34~64为后来扩充的，被称作可靠

信号（实时信号）；不可靠信号和可靠信号二者的区别是前者不支持排队，可能会造成信号丢失，

后者不会。

4.Linux信号处理方式

（1）忽略此信号。大多数信号都可以使用这种方式进行处理，除了9）SIGKILL和19）SIGSTOP。这两种信号不能被忽略的原因：它们是用来终止进程的一种可靠的方法。如果忽略某些由硬件异常所产生的信号（例如非法存储访问或除以0），则进程的行为是未定义的。

（2）执行默认动作（大部分的默认动作就是终止该进程（Term）），还有比如：忽略信号（Ign）、结束进程并生成核心转储文件（Core）、暂停进程（Stop）、以及继续进程（Cont）。

（3）捕捉信号。提供一个自定义的动作。

5.信号相关函数

（1）signal函数

#include<signal.h>
void(*signal (int signo ,void (*func)(int))) (int);

           //返回则为以前的信号处理配置，若出错则为SIG_ERR

signo参数是上图的信号名。

func的值为：

如果指定为常数SIG_IGN，代表内核忽略此信号（SIGKILL和SIGSTOP不能忽略） ;

如果指定为常数SIG_DFL，代表接到此信号之后执行系统默认动作

如果指定为函数地址时，我们称捕捉此信号。 

（2）kill和raise函数

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

int kill (pid_t pid, int signo);

int raise(int signo);

                  //两个函数返回：成功则为0，若出错则为-1

kill命令调用kill函数实现，kill函数给一个指定的进程发送指定的信号

raise函数只允许进程向自身发送信号

6.验证子进程退出会给父进程发送信号

测试代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <error.h>
void catchsignal(int sig)
{
    printf("I am a father my pid is:%d , receive signal is %d\n",getpid(),sig);
}
int main()
{
    signal(SIGCHLD,catchsignal);
    pid_t id=fork();
    if(id==0){
        //child
       int count=0;
       while(count<4){
           printf("I am a child,my pid is: %d ,my father's pid is: %d \n",getpid(),getppid());
           sleep(1);
           count++;
       }   
       exit(0);
    }
    else if(id>0){
        //father
        waitpid(id,NULL,0);
    }
    else{
        perror("fork error\n");
    }

    return 0;
}

运行结果：

很明显子进程退出时父进程收到了17号信号——17）SIGCHLD。

7.编写父进程等待子进程的异步版本

异步：父子进程互不干扰（非阻塞式等待），继续执行各自任务。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <error.h>
void catchsignal(int sig)
{
    printf("I am a father my pid is:%d , receive signal is %d\n",getpid(),sig);
}
int main()
{
    signal(SIGCHLD,catchsignal);
    pid_t id=fork();
    if(id==0){
        //child
       int count=0;
       while(count<4){
           printf("I am a child,my pid is: %d ,my father's pid is: %d \n",getpid(),getppid());
           sleep(1);
           count++;
       }   
       exit(0);
    }
    else if(id>0){
        //father
        while(1){
            sleep(2);
            printf("I am a father,running\n");
        }
    }
    else{
        perror("fork error\n");
    }

    return 0;
}

运行结果：