进程间通信之信号

作者：孙晓明，华清远见嵌入式学院讲师。

UNIX上进程间通信的方式有多种，早期的有无名管道、有名管道和信号，后来又引入了IPC对象和套接字。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。信号可以直接进行用户空间进程和内核进程之间的交互，内核进程也可以利用它来通知用户
空间进程发生了哪些系统事件。用户进程对接收到的信号有三种处理方式：

默认处理：Linux对每种信号都定义了缺省的操作
        忽略信号：对接收到的信号不做任何处理
        捕捉信号：预先定义信号处理函数。当接收到信号时执行相应的处理函数
        注：信号SIGKILL/SIGSTOP只能执行默认操作

早期Unix系统只定义了32种信号，Linux支持64种信号，编号1-64(SIGRTMIN=34，SIGRTMAX=64)。前32种信号已经有了预定义值，每个信号有了确定的用途及含义，并且每种信号都有各自的缺省动作。后面的信号表示实时信号，是POSIX标准的一部分，可用于应用进程。

非实时信号不支持排队，是不可靠信号；实时信号支持排队，是可靠信号。

和信号发送相关的函数如下：

1、#include <sys/types.h>
              #include <signal.h>
              int kill(pid_t pid,int signo)；  // 向指定的进程/进程组发送信号

2、#include <signal.h>
              int raise(int signo)；   // 进程向自身发送信号

3、#include <unistd.h>
              unsigned int alarm(unsigned int seconds)；  //  设置定时器，时间到时向进程发送SIGALRM信号

4、#include <stdlib.h>
              void abort(void);       //   向进程发送SIGABORT信号，默认情况下进程会异常退出

5、 #include <sys/types.h>
              #include <signal.h>
              int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval val);   //   sigqueue()是比较新的发送信号系统调用，主要是针对实时信号提出的（当然也支持前32种），支持信号带有参数，与函数sigaction()配合使用

和信号设置相关的函数如下:

如果希望进程能捕捉处理信号的话，需要在进程中设置信号的处理方式。即当 进程收到相应的信号时，需要执行什么操作。linux主要有两个函数实现信号的 设置：signal()、sigaction()。其中signal()函数有两个参数，不支持信号传递信息， 主要是用于前32种非实时信号的处理；而sigaction()函数有三个参数，支持信号传 递信息，主要用来与 sigqueue() 系统调用配合使用。sigaction()同样支持非实时 信号的设置。出于篇幅的考虑，我们这里只介绍signal函数的使用

#include <signal.h>
        void (*signal(int sig, void (*func))(int)))(int)

signal()有两个参数：第一个参数是要设置的信号的类型；第二个参数是一 个函数指针，保存的是信号处理函数的入口地址。函数的返回值也是个函数指针， 其值为设置前的处理方式。举个例子：

比如程序要捕捉SIGINT信号(用户按下Ctrl-C时产生该信号)，先定义信号处理函数

void  signal_handler(int signo)
       {
              if ( signo = = SIGINT )
              {
                            printf(“We caught signal  SIGINT/n”);
              }
       }

接着在main()函数里设置信号的处理方式

int  main(int argc,  char *argv[])
       {
              ……
              signal(SIGINT, signal_handler);
              ……
       }

设置完以后，程序继续往下执行；当SIGINT信号到达时，程序会去执行函数 signal_handler。执行完该函数后会返回程序被中断的地方继续往下运行。

注：多个信号可以共用同一个信号处理函数，在函数中根据信号的类型(传递给信号处理函数的参数)分别处理。如果希望给信号处理函数传递其他参数的话， 只能使用sigaction()来设置。