LINUX 信号处理

来源：互联网发布：巴基斯坦歼10 知乎编辑：程序博客网时间：2024/04/29 06:52

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一入门

信号是有相同的或不同的进程向一个进程传递的事件。信号通常用来向一个进程通知异常事件。

术语：

产生（generate）：当导致信号发生的事件出现时，比如硬件异常，就产生一个针对某个进程的信号

递送(deliver): 当进程对发给它的信号进程处理时，称为改信号被递送。

未决(pending)：产生信号和递送信号之间的时间间隔称为信号未决。

部署(disposition)：进程如何响应信号，进程可以忽略(ignore)，执行默认操作或者使用自定义代码处理该信号。

linux 按照POSIX.1实现了可靠信号语义（关于可靠信号与不可靠信号请参看AUPE）。linux 还实现了POSIX.4定义的real-time signals. 命令(kill –l) 可以显示Linux下所有信号。标准信号和实时信号的区别如下：

标准信号

实时信号

所有信号已经定义

未定义（前3个已被linuxpthreads-使用）

不能排队（递送前无论产生多少个信号，接受进程只收到一个）。

可以排队（/proc/sys/kernel/rtsig-max 显示队列长度）

不能携带其他数据

可以携带其他数据

不能保证时序

保证时序

如果同时有标准信号和实时信号，Linux先处理标准信号

信号处理编程

最简单的信号处理

#include <signal.h>

#include <stdio.h>

static void sig_usr(int);

int main()

{

if(signal(SIGUSR1,sig_usr)==SIG_ERR)

perror("cant catch sigusr1");

for(;;)

pause();

return 0;

}

static void sig_usr(int signo)

{

if(signo==SIGUSR1)

printf("recv SIGUSR1/n");

return ;

}

程序运行后，在shell里用命令(kill –USR1 pid ) 向程序发送信号，程序就会输出“recv SIGUSR1”。

这个程序显示了信号处理的基本过程，首先我们使用signal函数部署了SIGUSR1信号的处理函数，用我们定义的sig_usr代替了默认函数。然后调用pause使该进程挂起，等待该进程捕获信号。当进程收到了我们发送的USR1信号是sig_usr就被调用，pause返回，由于是死循环该进程又挂起。

这个程序有一点要说明，signal函数是不推荐使用的，因为signal是ANSI C定义的它对信号的处理的定义非常含糊，完全依赖于操作系统。有的系统(SVR4)实现的不可靠语义，而BSD实现的是可靠语义。Linux内核和libc4,5和SVR4相同，而glibc2和BSD相同，在我的机器上是可靠语义的，鬼才知道你机器上什么样子。但是因为它简单，所以都拿来入门。

要写程序还是要使用sigset_t相关函数和sigaction,sigprocmask,sigsuspend,sigpending.

sigset_t 有5个相关函数分别是：

sigemptyset(sigset_t *set); 初始化set指向的信号集，使其清除所有信号

sigfillset(sigset_t *set); 初始化set指向的信号集，使其包含所有信号。

sigaddset(sigset_t *set ,int signo); 将一个信号添加到现存信号集中

sigdelset(sigset_t *set,int signo); 从现存信号集中删除一个信号

sigismemberset(const sigset_t *set,int signo); 查询一个信号是否在信号集中。

sigaction 检查或修改与指定信号相关的处理动作。

sigprocmask 检查或修改与指定信号的屏蔽字

sigsuspend 在一个原子早在中实现恢复信号屏蔽字，然后使进程睡眠。

sigpending 返回对于调用进程被阻塞不能递送和当前未判决的信号集。

使用sigaction的程序：

#include <signal.h>

#include <stdio.h>

static void sig_usr(int);

int main()

{

struct sigaction action;

sigemptyset(&action.sa_mask);

action.sa_handler=sig_usr;

sigaction(SIGUSR1,&action,NULL);

for(;;)

pause();

return 0;

}

static void sig_usr(int signo)

{

if(signo==SIGUSR1)

printf("recv SIGUSR1/n");

return ;

}

sigaction的原型是：

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

为指定的signum设置信号处理程序，act 是新的信号部署，oldact返回原来的信号部署。sigaction定义如下：

struct sigaction {

void (*sa_handler)(int);

sigset_t sa_mask;

int sa_flags;

void (*sa_restorer)(void);

}

sa_handler是函数指针，指向信号处理函数，也可以是SIG_DEL（设置成默认动作）或者SIG_IGN（忽略该信号）。sa_mask定义了在指向处理期间应该阻塞的其他信号集合的掩码。

sa_flags修正sa_handler的行为，可以下面几个值之一：

SA_NOCLDSTOP 进程忽略子进程产生的任何SIGSTOP,SIGTSTP,SIGTTIN,SIGTTOU

SA_ONESHOT 登记的自定义信号处理程序仅执行一次。执行完毕后恢复默认动作。

SA_RESTART 让可重启的系统调用起作用

SA_NOMASK 不避免在信号自己的处理程序中接受信号本身。

sa_restorer已经被废弃。

实时信号编程

// rtsig.c

#include <signal.h>

#include <stdio.h>

static void sig_proc(int,siginfo_t *,void *);

int main()

{

struct sigaction action;

sigemptyset(&action.sa_mask);

action.sa_sigaction=sig_proc;

action.sa_flags=SA_SIGINFO;

sigaction(SIGRTMIN+5,&action,NULL);

pause();

return 0;

}

static void sig_proc(int signo,siginfo_t *info,void *p)

{

if(signo==SIGRTMIN+5)

{

int val=info->si_value.sival_int;

// int val=*((int *)info->si_value.sival_ptr); will be error

printf("recv value %d/n",val);

printf("sender pid %d/n",info->si_pid);

printf("signo %d/n",info->si_signo);

}

return ;

}

信号处理程序有两点变化，首先信号处理的接口变化了添加了两个参数，重要的是第二个参数siginfo_t (定义参看man sigaction)，它包含了很多信息，包括发送消息的PID，UID，信号携带的数据。其次sa_flags设成了SA_SIGINFO，只有这样处理程序才能接收到信号携带的数据。

// sendsig.c

#include <stdio.h>

#include <signal.h>

int main()

{

int pid,val;

printf("input pid and value :");

scanf("%d %d",&pid,&val);

union sigval sigv;

sigv.sival_int=val; //sigv.sival_ptr=(void *)&val; will be error

sigqueue(pid,SIGRTMIN+5,sigv);

printf("pid is %d/n",getpid());

return 0;

}

这里发送信号改成了sigqueue， sigval携带信号的数据，参看(man sigqueue)。

程序运行结果：

sendmsg:

input pid and value :24479 232

pid is 24482

rtsig:

recv value 232

sender pid 24482

signo 39

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