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Linux 对信号的总结

程序员文章站 2022-04-18 08:49:05
Linux信号_总结 对信号本质的理解: 类似于中断,区别在于中断是由硬件产生的,而信号是由软件实现的。 信号的来源: 触发硬件(触发键盘,或是硬件故障);软件信号函数kill 、alarm、setitimer、sigqueue 等函数。 信号的分类: 可靠信号与不可靠信号,实时信号与非实时信号; ......

linux信号_总结

对信号本质的理解:

类似于中断,区别在于中断是由硬件产生的,而信号是由软件实现的。

信号的来源:

触发硬件(触发键盘,或是硬件故障);软件信号函数kill 、alarm、setitimer、sigqueue 等函数。

信号的分类:

可靠信号与不可靠信号,实时信号与非实时信号;

不可靠信号:

sigrtmin前的信号称为不可靠信号,在早期这段信号可能做出错误的反应,或是丢失。因此对此段信号成为不可靠信号。

可靠信号:

在sigrtmin与sigrtmax之间的信号称做可靠信号,可靠信号是为了防止信号丢失的。这些信号可以排队处理。

实时信号与非实时信号:

非实时信号都不支持排队,都是不可靠信号;实时信号都是支持排队的,都是可靠信号;

对信号的响应:

响应的三种方式

(1)忽略信号

有两个特殊的信号sigkill 和sigstop信号不能被忽略。

(2)捕捉信号

给对应的信号绑定响应的处理函数,带到信号产生时,执行对应的函数。

(3)执行缺省信号

进程对实时信号的缺省反应时进程的终止。

信号的发送:

发送信号的函数有,kill(), alarm(),raise(),setitimer();

(1)kill(int pid, int signal);

pid参数 信号的就收进程
pid>0 进程的id为pid的进程
pid=0 同一个进程组
pid<0 && pid!=-1 进程组id为pid绝对值的所有进程
pid=-1 发送至所有id大于1的进程

参数介绍:

pid为进程号,singnal为信号值。

kill常用于pid>0的信号处理,调用成功返回0,否则返回-1。

(2)alarm(unsigned int seconds)

专门为sigalrm信号而设函数,seconds表示时间,此函数意味着在seconds秒后向sigalrm信号发送消息。

进程调用alarm后,以前的alarm()调用都将无效。若调用alarm()前,进程中已经设置了闹钟,则返回上一个闹钟生于的时间,否则返回0;

eg:

#include<signal.h>
#include<stdio.h>
int main(void)
{
printf("first time return:%d\n",alarm(4));
sleep(1);
printf("after sleep(1),remain:%d\n",alarm(2));
printf("renew alarm,remain:%d\n",alarm(1));
}

//运行结果为
first time return:0
after sleep(1),remain:3
renew alarm,remain:2

(3)raise(int signal);

此函数时向本进程发送signal信号的,signal为即将发送的信号值。调用成功返回0;否则返回 -1。

(4)setitimer()函数

int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));

结构体介绍:

struct itimerval 
{
 struct timeval it_interval;//间隔时间
 struct timeval it_value; //初始时间
 };  

struct timeval
{
   long tv_sec; //秒
   long tv_usec; //微妙
};            

参数描述:

which:表示定时器类型,setitimer有三种定时器类型。

itimer_real : 以系统真实的时间来计算,它送出sigalrm信号。  

itimer_virtual : 设定程序执行时间;经过指定的时间后,内核将发送sigvtalrm信号给本进程;

itimer_prof : 设定进程执行以及内核因本进程而消耗的时间和,经过指定的时间后,内核将发送itimer_virtual信号给本进程;

it_interval指定间隔时间,it_value指定初始定时时间。如果只指定it_value,就是实现一次定时;如果同时指定 it_interval,则超时后,系统会重新初始化it_value为it_interval,实现重复定时;

eg:

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>

void sigroutine(int signo) {
       switch (signo) {
               case sigalrm:
                       printf("catch a signal -- sigalrm\n");
                       break;
               case sigvtalrm:
                       printf("catch a signal -- sigvtalrm\n");
                       break;
      }
}

int main(int argc, char ** argv) {
       struct itimerval value,ovalue,value2;

       printf("process id is %d\n",getpid());
       signal(sigalrm, sigroutine); //为sigalrm信号绑定sigroutine函数
       signal(sigvtalrm, sigroutine); //为sigvtalrm信号绑定sigroutine函数

       value.it_value.tv_sec = 1;//设定起始时间
       value.it_value.tv_usec = 0;
       value.it_interval.tv_sec = 1;//设定终止时间
       value.it_interval.tv_usec = 0;
       setitimer(itimer_real, &value, &ovalue);

       value2.it_value.tv_sec = 0;
       value2.it_value.tv_usec = 500000;
       value2.it_interval.tv_sec = 0;
       value2.it_interval.tv_usec = 500000;
       setitimer(itimer_virtual, &value2, &ovalue);

       for (;;) ;
}

//运行结果为
process id is 3136
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigalrm
catch a signal -- sigvtalrm
catch a signal -- sigvtalrm

安装信号:

由signal()、sigaction()处理:

(1)signal(int signum, sighandler_t handler);

此函数的作用是,为handler函数,或处理过程绑定一个信号,每当出现信号后,进行handler处理。

signum:所指信号;

handler:处理过程,可以时函数的指针。这个也可设置为"sig_ign",表示忽略此信号,"sig_dfl"表示以系统默认方式处理此信号。(注意:sigkill sigstop不可被安装)

此函数的例子可参考上一个例子。

(2)sigaction();

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

signum:指定的信号(除sigkill,sigstop外)

sigaction:指向结构指针,指定对特定信号的处理

oldact:指向的对象用来保存原来对相应信号的处理

sigaction()函数中第二个参数最为关键。

sigaction结构体如下:

struct sigaction 
{
      void     (*sa_handler)(int);
      void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
      sigset_t   sa_mask;
      int        sa_flags;  //会影响信号接受特殊标志
      void     (*sa_restorer)(void);
  };

(1)结构体中的sa_restorer已经不使用可以忽略。

(2)sa_handler指定的处理函数只有一个参数类似于使用signal()函数

(3)sa_sigaction也是指定信号的处理函数,不过可以带三个参数:

第一个参数为信号值;

第二个参数是指向siginfo_t结构的指针;

第三个参数没有使用;

siginfo_t结构体如下:

siginfo_t 
{
  int      si_signo;    /* signal number */
  int      si_errno;    /* an errno value */
  int      si_code;     /* signal code */
  int      si_trapno;   /* trap number that caused
                           hardware-generated signal
                           (unused on most architectures) */
  pid_t    si_pid;      /* sending process id */
  uid_t    si_uid;      /* real user id of sending process */
  int      si_status;   /* exit value or signal */
  clock_t  si_utime;    /* user time consumed */
  clock_t  si_stime;    /* system time consumed */
  sigval_t si_value;    /* signal value */
  int      si_int;      /* posix.1b signal */
  void    *si_ptr;      /* posix.1b signal */
  int      si_overrun;  /* timer overrun count; posix.1b timers */
  int      si_timerid;  /* timer id; posix.1b timers */
  void    *si_addr;     /* memory location which caused fault */
  long     si_band;     /* band event (was int in
                           glibc 2.3.2 and earlier) */
  int      si_fd;       /* file descriptor */
  short    si_addr_lsb; /* least significant bit of address
                           (since linux 2.6.32) */
};

(4)sa_mask指定在信号处理程序执行过程中,哪些信号应当被阻塞。缺省情况下当前信号本身被阻塞,防止信号的嵌套发送,除非指定sa_nodefer或者sa_nomask标志位。

注:请注意sa_mask指定的信号阻塞的前提条件,是在由sigaction()安装信号的处理函数执行过程中由sa_mask指定的信号才被阻塞。

(5)sa_flags标志位:

当sa_flags设置为sa_siginfo时,示信号附带的参数可以传递到信号处理函数中。即使sa_sigaction指定信号处理函数,如果不设置sa_siginfo,信号处理函数同样不能得到信号传递过来的数据,在信号处理函数中对这些信息的访问都将导致段错误。

信号,介绍先到此,如若觉得又不对的地方,请指出,共同进步谢谢!

参考博客有: