Linux中信号机制-编程知识

Linux中信号机制

信号机制

信号的概念

概念：信号是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信方式
所有信号的产生及处理全部都是由内核完成的
信号的产生：
1 按键产生
2 系统调用函数产生（比如raise， kill）
3 硬件异常
4 命令行产生（kill）
5 软件条件（比如被0除，访问非法内存等）
信号处理方式：
1 缺省方式：默认的行为来做
2 忽略信号：按照自己原本的行为去做
3 捕捉信号：捕捉到信号后，不按照信号的指示，而是改变行为
常用信号：
信号名含义默认操作
SIGHUP 该信号在用户终端关闭时产生，通常是发给和该
终端关联的会话内的所有进程终止
SIGINT 该信号在用户键入INTR字符(Ctrl-C)时产生，内
核发送此信号送到当前终端的所有前台进程终止
SIGQUIT 该信号和SIGINT类似，但由QUIT字符(通常是
Ctrl-)来产生终止
SIGILL 该信号在一个进程企图执行一条非法指令时产生终止
SIGSEV 该信号在非法访问内存时产生，如野指针、缓
冲区溢出终止
SIGPIPE 当进程往一个没有读端的管道中写入时产生，代
表“管道断裂” 终止
信号名含义默认操作
SIGKILL 该信号用来结束进程，并且不能被捕捉和忽略终止(例如：kill -9 pid)
SIGSTOP 该信号用于暂停进程，并且不能被捕捉和忽略暂停进程
SIGTSTP 该信号用于暂停进程，用户可键入SUSP字符(
通常是Ctrl-Z)发出这个信号暂停进程
SIGCONT 该信号让进程进入运行态继续运行
SIGALRM 该信号用于通知进程定时器时间已到终止
SIGUSR1/2 该信号保留给用户程序使用终止
SIGCHLD 是子进程状态改变发给父进程的。忽略
信号相关命令
kill [-signal] pid
killall [-u user | prog]

信号发送和定时器

信号的函数：
int kill（pid_t pid, int signum）
功能：发送信号
参数：
pid: > 0:发送信号给指定进程
= 0：发送信号给跟调用kill函数的那个进程处于同一进程组的进程。
< -1: 取绝对值，发送信号给该绝对值所对应的进程组的所有组员。
= -1：发送信号给，有权限发送的所有进程。
signum：待发送的信号
int raise(int sig);
给自己发信号，等价于kill(getpid(), signo);
信号相关函数-alarm/pause
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
功能：定时发送SIGALRM给当前进程
参数： seconds：定时秒数
返回值：上次定时剩余时间。
int pause(void)
进程一直被阻塞，直到被信号中断
被信号中断后返回-1，errno为EINTR
ualarm函数（循环发送）
useconds_t ualarm(useconds_t usecs, useconds_t interval);
以useconds为单位，第一个参数为第一次产生时间，第二个参数为间隔产生
int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval old_value);
功能：定时的发送alarm信号
参数：
which：
ITIMER_REAL：以逝去时间递减。发送SIGALRM信号
ITIMER_VIRTUAL: 计算进程（用户模式）执行的时间。发送SIGVTALRM信号
ITIMER_PROF: 进程在用户模式（即程序执行时）和核心模式（即进程调度用时）均计算时间。发送SIGPROF信号
new_value：负责设定 timout 时间
old_value：存放旧的timeout值，一般指定为NULL
struct itimerval {
struct timeval it_interval; // 闹钟触发周期
struct timeval it_value; // 闹钟触发时间
};
struct timeval {
time_t tv_sec; / seconds /
suseconds_t tv_usec; / microseconds */
};
信号的捕捉
信号捕捉过程：

定义新的信号的执行函数handle。
使用signal/sigaction 函数，把自定义的handle和指定的信号相关联。

signal函数：
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：捕捉信号执行自定义函数
返回值：成功时返回原先的信号处理函数，失败时返回SIG_ERR
参数：
signo 要设置的信号类型
handler 指定的信号处理函数: SIG_DFL代表缺省方式; SIG_IGN 代表忽略信号;
系统建议使用sigaction函数，因为signal在不同类unix系统的行为不完全一样。
函数如下：
上述代码就是把ctrl + c的信号变为自定义的信号函数，就是执行自己设定的handle函数