信号
概念
信号是由于进程产生，但是由内核调度传递给另一个进程：
- 产生信号
- 按键产生信号:
- Ctr+c --> 2)SIGINT(终止/中断)
- Ctr+z --> 20)SIGTSTOP(终端暂停)
- Ctr+\ --> 3)SIGQUIT(退出)
- 系统调用产生: kill(2), raise, abort
- 软件条件产生: 如定时器alarm
- 硬件异常产生:
- 如非法访问内存(段错误): 11)SIGSEV(段错误)
- 除0: 8)SIGFPE
- 命令产生：kill(1)
- 递达：产生的信号递达到了接受信号进程
- 未决：
- 介于产生信号和递达之间的状态，主要由于阻塞信号集导致。
- 我们可以直接操作的是堵塞信号集，来影响未决信号集。
- 信号的处理方式
- 默认：但是每个信号的默认动作可能不一致
- Term: 终止进程
- Ign : 忽略信号（默认即时对该种信号忽略操作）
- Core: 终止进程，生成Core文件(查验进程死亡原因，用于gbd调试)
- Stop: 停止（暂停）进程
- Cnt : 继续运行进程
- 9)SIGKILL、19)SIGSTOP 不允许忽略和捕捉，只能执行默认动作。
- 忽略：对于该信号的处理动作就是忽略
- 捕捉：调用用户处理函数
signal相关函数
1.kill
#include <sys/types.h> #include <signal.h> int kill(pid_t pid, int sig);
- 第一个参数：
- pid > 0: 发送信号给指定的进程
- pid = 0: 发送信号给与调用进程同一组的的所有进程，而且发送进程有权向他们发送信号
- pid < 0: 将信号发送对应进程组ID=|pid|，而且发送进程有权向他们发送信号
- pid =-1: 发送给这样的进程：而且发送进程有权向他们发送信号
2.raise/abort
// raise #include <signal.h> int raise(int sig); // abort #include <stdlib.h> void abort(void);
- raise : 自己给自己发信号
- abort : 自己给自己发终止信号
3.alarm
#include <unistd.h> unsigned int alarm(unsigned int seconds);
- 设置定时器，在指定seconds之后，不管进程处于什么状态，时间一到就发送信号。内核给当前进程发送是14)SIGALRM信号，进程收到该信号，默认动作是终止进程。
- seconds == 0时，即取消定时器
- 第一次设置定时器返回值0。后面再设置定时器时，会覆盖前面的定时器，重新计数，此时返回值是前面定时器剩余的秒数。
- 每个进程有且只有一个定时器。
4.setitimer
#include <sys/time.h> int getitimer(int which, struct itimerval *curr_value); int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value); struct itimerval { struct timeval it_interval; /* Interval for periodic timer */ struct timeval it_value; /* Time until next expiration */ }; struct timeval { time_t tv_sec; /* seconds */ suseconds_t tv_usec; /* microseconds */ };
setitimer 相比较 alarm 提供了更加精确的定时信号控制，前者是微妙级，后者是秒级。
- which
- ITIMER_REAL : 等同于 alarm，自然定时，即和进行状态无关，时间到就发送SIGALRM
- ITIMER_VIRTUAL: 计算进程占用cpu时间，发送信号SIGVTALRM
- ITIMER_PROF : 计算进程cpu调用及执行系统调用时间，发送信号SIGPROF
- new_value/old_value
- 前者是需要设置的时间，后者是返回的时间。
- setitimer 是一个周期定时，new_value设置的本次和下次定时时间。当下次定时时间为0，就仅仅定时一次。
5. singal
#include <signal.h> typedef void (*sighandler_t)(int); sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
通过signal函数可以自定义信号处理函数来应对信号。信号是由内核检测到，而函数signal是将信号和信号处理函数联系起来。
- 第一个参数: signal是接受到的信号，传递给信号处理函数。
- 第二个参数: 是信号处理函数，其格式:typedef void (*sighandler_t)(int);即返回类型是void，参数是int类型的函数，同时这个函数的接受值就是产生的信号。
6. 信号集
内核通过读取未决信号集来判断信号是否应该被处理。信号屏蔽字mask可以影响未决信号集，而信号屏蔽字需要通过数据类型sigset_t创建的对象set来设置mask，来达到屏蔽信号的目的，即影响未决信号集来决定信号是否将被处理。他们之间的关系如图:
- mask操作函数
#include <signal.h> int sigemptyset(sigset_t *set); // 将信号集合清空 int sigfillset(sigset_t *set); // 将信号集全部置1 int sigaddset(sigset_t *set, int signum); // 将某个信号加入信号集 int sigdelset(sigset_t *set, int signum); // 将某个信号清出信号集 int sigismember(const sigset_t *set, int signum); // 判断某个信号是否在信号集 #define _SIGSET_NWORDS (1024 / (8 * sizeof (unsigned long int))) // 32 typedef struct { unsigned long int __val[_SIGSET_NWORDS]; } __sigset_t; typedef __sigset_t sigset_t;
- sigset_t是一个位图，通过上述函数来操作这个位图。上面的函数成功返回0，失败返回-1。
- sigprocmask用来获取或者改变调用进程的信号mask。也可屏蔽信号、解决屏蔽。
#include <signal.h> int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
- 第一个参数：决定了函数调用的行为
- SIG_BLOCK : 进程的屏蔽信号集是这个set和原来的屏蔽信号笔的并(union)。
- SIG_UNBLOCK： 将set中的信号从当前信号集合中移除出去。
- SIG_SETMASK： 直接将set覆盖当前信号集
- 第二个参数：set即上面的sigset_t格式，是本次函数给阻塞信号的设定值。
- 第三个参数：返回的当前的信号屏蔽集合。
- sigpending
#include <signal.h> int sigpending(sigset_t *set);
- 将调用进程的未决信号集存储在set中传出。
7. sigaction
#include <signal.h> int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); struct sigaction { void (*sa_handler)(int); void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); sigset_t sa_mask; int sa_flags; void (*sa_restorer)(void); };
- struct sigaction
- sa_handler: 用来指定捕捉到信号时候的行为。SIG_DFL、SIG_IGN、信号处理函数。
- sa_sigaction:
当 sa_flags = SA_SIGINFO时，sa_sigaction指定信号处理函数(之前是sa_handler指定)。 - sa_mask：指定的是在处理信号的过程中需要屏蔽的信号，即不捕捉该该信号，那么就会执行默认动作。而且触发该处理函数的信号再来时候会丢弃，即 多次信号只执行一次 ，除非sa_flags = SA_NODEFER。
- sa_flags：指定的是用于修改信号行为的标志位，默认是0，即在信号处理函数执行期间自动屏蔽本信号。这个函数的操作还是要依赖 mask的操作函数。
- sa_restorer：不要使用。
- 返回值：成功是0，失败是-1.
