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信号

程序员文章站 2022-07-12 10:35:28
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信号:进程间通信的方式之一

系统信号

kill-l 命令可以查看系统定义的信号列表
信号
列表中,编号为 1 ~ 31 的信号为传统 UNIX 支持的信号,是不可靠信号*(非实时的),编号为 32 ~ 63 的信号是后来扩充的,称做可靠信号(实时信号)。不可靠信号和可靠信号的区别在于前者不支持排队,可能会造成信号丢失,而后者不会*。

1) SIGHUP
本信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一 session 内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联。

登录 Linux 时,系统会分配给登录用户一个终端( Session )。在这个终端运行的所有程序,包括前台进程组和后台进程组,一般都属于这个 Session 。当用户退出 Linux 登录时,前台进程组和后台有对终端输出的进程将会收到 SIGHUP 信号。这个信号的默认操作为终止进程,因此前台进程组和后台有终端输出的进程就会中止。不过可以捕获这个信号,比如 wget 能捕获 SIGHUP 信号,并忽略它,这样就算退出了Linux 登录,wget 也能继续下载。

此外,对于与终端脱离关系的守护进程,这个信号用于通知它重新读取配置文件。

2) SIGINT
程序终止( interrupt )信号, 在用户键入 INTR 字符(通常是 Ctrl + C )时发出,用于通知前台进程组终止进程。

3) SIGQUIT
和 SIGINT 类似, 但由 QUIT 字符(通常是 Ctrl + / )来控制. 进程在因收到 SIGQUIT 退出时会产生 core 文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号。

4) SIGILL
执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号。

5) SIGTRAP
由断点指令或其它 trap 指令产生. 由 debugger 使用。

6) SIGABRT
调用 abort 函数生成的信号。

7) SIGBUS
非法地址, 包括内存地址对齐( alignment )出错。比如访问一个四个字长的整数, 但其地址不是 4 的倍数。它与 SIGSEGV 的区别在于后者是由于对合法存储地址的非法访问触发的(如访问不属于自己存储空间或只读存储空间)。

8) SIGFPE
在发生致命的算术运算错误时发出. 不仅包括浮点运算错误, 还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误。

9) SIGKILL
用来立即结束程序的运行。本信号不能被阻塞、处理和忽略。如果管理员发现某个进程终止不了,可尝试发送这个信号。

10) SIGUSR1
留给用户使用

11) SIGSEGV
试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据。

12) SIGUSR2
留给用户使用

13) SIGPIPE
管道破裂。这个信号通常在进程间通信产生,比如采用 FIFO (管道)通信的两个进程,读管道没打开或者意外终止就往管道写,写进程会收到 SIGPIPE 信号。此外用Socket 通信的两个进程,写进程在写 Socket 的时候,读进程已经终止。

14) SIGALRM
时钟定时信号, 计算的是实际的时间或时钟时间。alarm 函数使用该信号。

15) SIGTERM
程序结束( terminate )信号, 与 SIGKILL 不同的是该信号可以被阻塞和处理。通常用来要求程序自己正常退出,shell 命令 kill 缺省产生这个信号。如果进程终止不了,我们才会尝试 SIGKILL。

17) SIGCHLD
子进程结束时, 父进程会收到这个信号。

如果父进程没有处理这个信号,也没有等待( wait )子进程,子进程虽然终止,但是还会在内核进程表中占有表项,这时的子进程称为僵尸进程。这种情况我们应该避免(父进程或者忽略 SIGCHILD 信号,或者捕捉它,或者 wait 它派生的子进程,或者父进程先终止,这时子进程的终止自动由 init 进程来接管)。

18) SIGCONT
让一个停止( stopped )的进程继续执行。本信号不能被阻塞。可以用一个 handler 来让程序在由 stopped 状态变为继续执行时完成特定的工作。例如, 重新显示提示符。

19) SIGSTOP
停止( stopped )进程的执行。注意它和 terminate 以及 interrupt 的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行。本信号不能被阻塞,处理或忽略。

20) SIGTSTP
停止进程的运行, 但该信号可以被处理和忽略。用户键入 SUSP 字符时(通常是 Ctrl + Z )发出这个信号。

21) SIGTTIN
当后台作业要从用户终端读数据时,该作业中的所有进程会收到 SIGTTIN 信号。缺省时这些进程会停止执行。

22) SIGTTOU
类似于 SIGTTIN,但在写终端(或修改终端模式)时收到。

23) SIGURG
有“紧急”数据或 out-of-band 数据到达 socket 时产生。

24) SIGXCPU
超过 CPU 时间资源限制。这个限制可以由 getrlimit/setrlimit 来读取/改变。

25) SIGXFSZ
当进程企图扩大文件以至于超过文件大小资源限制。

26) SIGVTALRM
虚拟时钟信号。类似于 SIGALRM,但是计算的是该进程占用的 CPU 时间。

27) SIGPROF
类似于 SIGALRM/SIGVTALRM,但包括该进程用的 CPU 时间以及系统调用的时间。

28) SIGWINCH
窗口大小改变时发出。

29) SIGIO
文件描述符准备就绪,可以开始进行输入/输出操作。

30) SIGPWR
Power failure

31) SIGSYS
非法的系统调用。

在以上列出的信号中,比较特殊的有

  • 程序不可捕获、阻塞或忽略的信号有:SIGKILL,SIGSTOP
  • 不能恢复至默认动作的信号有:SIGILL,SIGTRAP
  • 默认会导致进程流产的有:
    SIGABRT,SIGBUS,SIGFPE,SIGILL,SIGIOT,SIGQUIT,SIGSEGV,SIGTRAP,SIGXCPU,SIGXFSZ
  • 默认会导致进程退出的信号有:
    SIGALRM,SIGHUP,SIGINT,SIGKILL,SIGPIPE,SIGPOLL,SIGPROF,SIGSYS,SIGTERM,SIGUSR1,SIGUSR2,SIGVTALRM
  • 默认会导致进程停止的信号有:SIGSTOP,SIGTSTP,SIGTTIN,SIGTTOU
  • 默认进程忽略的信号有:SIGCHLD,SIGPWR,SIGURG,SIGWINCH
  • 此外,SIGIO 在 SVR4 是退出,在 4.3BSD 中是忽略;SIGCONT 在进程挂起时是继续,否则是忽略,不能被阻塞。

进程收到信号的三种响应

  • 忽略信号
    不能忽略 SIGKILL SIGSTOP

  • 捕获并处理
    不能捕获 SIGKILL SIGSTOP

  • 缺省处理
    缺省处理到底执行什么动作man 7 signal

安装信号(注册信号)

void *(signalint signo,void (*hadler)(int)))(int);

参数:
signo 要注册的信号
handle信号处理函数:

    #define  SIG_IGN   ((sighandler_t *)(1))  //忽略
    #define  SIG_DFL   ((sighandler_t *)(0))  //缺省
    #define  SIG_ERR   ((sighandler_t *)(-1))  //返回错误

返回值:旧的信号处理函数
以ctrl + \退出

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <signal.h>
  5 
  6 void handler( int s)
  7 {
  8         printf("你弄不死我^_^\n");
  9 }
 10 int main( void )
 11 {
 12         signal(SIGINT,handler);//将程序终止信号Ctrl+c变成自己定义的handler函数(打印)
 13         while(1)
 14         {
 15                 printf(".");
 16                 fflush(stdout);
 17                 sleep(1);
 18         }
 19 }

信号

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <signal.h>
  5 
  6 void handler( int s)
  7 {
  8         printf("你弄不死我^_^\n");
  9 }
 10 int main( void )
 11 {
 12         __sighandler_t old=signal(SIGINT,handler);
 13         if(old==SIG_ERR)
 14                 perror("signal error"),exit(1);
 15         while(getchar()!='\n');
 16 
 17         //不按换行就不执行下面
 18         signal(SIGINT,old);
 19         //此时2号信号恢复成原来的程序终止信号
 20         while(1)
 21         {       
 22                 printf(".");
 23                 fflush(stdout);
 24                 sleep(1);
 25         }
 26 }

信号

信号的分类

  • 可靠信号和不可靠信号
    1~31:不可靠 34~64:可靠

不可靠表现在:

1. 当执行完信号处理函数后,恢复成缺省处理动作
2. 当多个信号同时抵达,可能出现信号丢失
  • 实时信号和非实时信号

    实时信号都是可靠信号
    非实时信号都是不可靠信号
    

发送信号

kill 命令

int kill(pid_t pid, //给哪个进程发送信号
        int signo); //发送什么信号

pid:

1. >0:发送给指定的进程
2. =0 :本进程组的任何一个进程
3. =-1:发送给本进程有权发送的任何一个进程
4. <-1:发送给|pid|进程组的任何一个进程
  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <signal.h>
  4 #include <unistd.h>
  5 
  6 int main (int argc,char *argv[]  )
  7 {
  8         //skill sig pid
  9         if(argc!=3)
 10         {
 11                 fprintf(stderr,"usage:%s signo pid\n",argv[0]    );
 12                 exit(1);
 13         }
 14         int sig=atoi(argv[1]);
 15         int pid=atoi(argv[2]);
 16 
 17         kill(pid,sig);
 18 }

信号

其他信号

  • 延时信号SIGALRM
    int alarm(int sec);
            sec:过了sec这么多秒,信号SIGALRM抵达
                 如果为0,表示清除
  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <signal.h>
  5 
  6 void handler(int s){
  7         printf("时间到\n");
  8 }
  9 int main( void )
 10 {
 11         signal(SIGALRM,handler);
 12         alarm(1);
 13 
 14         while(1){
 15                 printf(".");
 16                 fflush(stdout);
 17                 sleep(1);
 18         }
 19 }

信号

//超时处理
//如果在规定时间内输入字符串,则打印出该字符串。若超过时间,则闹铃开启
  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <signal.h>
  5 
  6 int main(void )
  7 {
  8         char buf[1024]={};
  9         printf("> ");
 10         alarm(3);
 11         scanf("%s",buf);
 12         alarm(0);
 13 
 14         printf("buf=[%s]\n",buf);
 15 }

信号

简易考试时间系统

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 #include <unistd.h>
  4 #include <signal.h>
  5 
  6 int X=0;
  7 int V=0;
  8 
  9 void handler(int s)
 10 {       
 11         printf("正确:%d 道题,错误:%d 道题\n",V,X);
 12         exit(0);
 13 }
 14 int main( void)
 15 {
 16         int i;
 17         signal(SIGALRM,handler);
 18         alarm(20);//考试时间2019         srand(getpid());
 20 
 21         //随机1010以内加法运算
 22         for(i=0;i<10;i++){
 23                 int l=rand()%10;
 24                 int r=rand()%10;
 25                 int a;
 26                 printf("%d+%d=",l,r);
 27                 scanf("%d",&a);
 28                 if(a==l+r)
 29                         V++;
 30                 else
 31                         X++;
 32         }
 33         alarm(0);
 34         printf("你太牛逼了\n正确:%d 道,错误:%d 道\n",V,X);
 35         exit(0);
 36 }

信号