Linux环境进程间通信（二）：信号(下)

(Contd.)

实例一：信号发送及处理
实现一个信号接收程序sigreceive（其中信号安装由sigaction（））。

#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void new_op(int,siginfo_t*,void*);
int main(int argc,char**argv)
{
 struct sigaction act;
 int sig;
 sig=atoi(argv[1]);
 sigemptyset(&act.sa_mask);
 act.sa_flags=SA_SIGINFO;
 act.sa_sigaction=new_op;
 if(sigaction(sig,&act,NULL) < 0) {
  printf("install sigal error\n");
 }
 while(1) {
  sleep(2);
  printf("wait for the signal\n");
 }
 }

void new_op(int signum,siginfo_t *info,void *myact)
{
 printf("receive signal %d", signum);
 sleep(5);
}


 

实例二：信号传递附加信息
主要包括两个实例：

1. 向进程本身发送信号，并传递指针参数；
   

   #include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void new_op(int,siginfo_t*,void*);
int main(int argc,char**argv)
{
 struct sigaction act;
 union sigval mysigval;
 int i;
 int sig;
 pid_t pid;
 char data[10];
 memset(data,0,sizeof(data));
 for(i=0;i < 5;i++)
  data[i]=@#2@#;
 mysigval.sival_ptr=data;
 sig=atoi(argv[1]);
 pid=getpid();
 sigemptyset(&act.sa_mask);
 act.sa_sigaction=new_op;
 //三参数信号处理函数
 act.sa_flags=SA_SIGINFO;
 //信息传递开关
 if(sigaction(sig,&act,NULL) < 0) {
  printf("install sigal error\n");
 }
 while(1) {
  sleep(2);
  printf("wait for the signal\n");
  sigqueue(pid,sig,mysigval);//向本进程发送信号，并传递附加信息
 }
}
void new_op(int signum,siginfo_t *info,void *myact)//三参数信号处理函数的实现
{
 int i;
 for(i=0;i<10;i++) {
  printf("%c\n ",(*( (char*)((*info).si_ptr)+i)));
 }
 printf("handle signal %d over;",signum);
}


这个例子中，信号实现了附加信息的传递，信号究竟如何对这些信息进行处理则取决于具体的应用。

1. 2、 不同进程间传递整型参数：把1中的信号发送和接收放在两个程序中，并且在发送过程中传递整型参数。
   信号接收程序：
   

   #include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
void new_op(int,siginfo_t*,void*);
int main(int argc,char**argv)
{
 struct sigaction act;
 int sig;
 pid_t pid;
 pid=getpid();
 sig=atoi(argv[1]);
 sigemptyset(&act.sa_mask);
 act.sa_sigaction=new_op; act.sa_flags=SA_SIGINFO;
 if(sigaction(sig,&act,NULL)<0) {
  printf("install sigal error\n");
 }
 while(1) {
  sleep(2);
  printf("wait for the signal\n");
 }
 }
void new_op(int signum,siginfo_t *info,void *myact)
{
 printf("the int value is %d \n",info->si_int);
}
 

   信号发送程序：命令行第二个参数为信号值，第三个参数为接收进程ID。

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

   main(int argc,char**argv)
{
 pid_t pid;
 int signum;
 union sigval mysigval;
 signum=atoi(argv[1]);
 pid=(pid_t)atoi(argv[2]);
 mysigval.sival_int=8;//不代表具体含义，只用于说明问题
 if(sigqueue(pid,signum,mysigval)==-1)
  printf("send error\n");
 sleep(2);
} 

    

   注：实例2的两个例子侧重点在于用信号来传递信息，目前关于在linux下通过信号传递信息的实例非常少，倒是Unix下有一些，但传递的基本上都是关于传递一个整数，传递指针的我还没看到。我一直没有实现不同进程间的指针传递（实际上更有意义），也许在实现方法上存在问题吧，请实现者email我。

实例三：信号阻塞及信号集操作

#include "signal.h"
#include "unistd.h"
static void my_op(int);
main()
{
 sigset_t new_mask,old_mask,pending_mask;
 struct sigaction act;
 sigemptyset(&act.sa_mask);
 act.sa_flags=SA_SIGINFO;
 act.sa_sigaction=(void*)my_op;
 if(sigaction(SIGRTMIN+10,&act,NULL))
  printf("install signal SIGRTMIN+10 error\n");
 sigemptyset(&new_mask);
 sigaddset(&new_mask,SIGRTMIN+10);
 if(sigprocmask(SIG_BLOCK, &new_mask,&old_mask))
  printf("block signal SIGRTMIN+10 error\n");
 sleep(10);
 printf("now begin to get pending mask and unblock SIGRTMIN+10\n");
 if(sigpending(&pending_mask)<0)
  printf("get pending mask error\n");
 if(sigismember(&pending_mask,SIGRTMIN+10))
  printf("signal SIGRTMIN+10 is pending\n");
 if(sigprocmask(SIG_SETMASK,&old_mask,NULL)<0)
  printf("unblock signal error\n");
 printf("signal unblocked\n");
 sleep(10);
}
static void my_op(int signum)
{
 printf("receive signal %d \n",signum);
}

编译该程序，并以后台方式运行。在另一终端向该进程发送信号(运行kill -s 42 pid，SIGRTMIN+10为42)，查看结果可以看出几个关键函数的运行机制，信号集相关操作比较简单。

注：在上面几个实例中，使用了printf()函数，只是作为诊断工具，pringf()函数是不可重入的，不应在信号处理函数中使用。

 

系统地对linux信号机制进行分析、总结使我受益匪浅！感谢王小乐等网友的支持！
Comments and suggestions are greatly welcome!

 

用sigqueue实现的命令行信号发送程序sigqueuesend，命令行第二个参数是发送的信号值，第三个参数是接收该信号的进程ID，可以配合实例一使用：

#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc,char**argv)
{
 pid_t pid;
 int sig;
 sig=atoi(argv[1]);
 pid=atoi(argv[2]);
 sigqueue(pid,sig,NULL);
 sleep(2);
}

 

1. linux内核源代码情景分析（上），毛德操、胡希明著，浙江大学出版社，当要验证某个结论、想法时，最好的参考资料；
2. UNIX环境高级编程，作者：W.Richard Stevens，译者：尤晋元等，机械工业出版社。对信号机制的发展过程阐述的比较详细。
3. signal、sigaction、kill等手册，最直接而可靠的参考资料。
4. http://www.linuxjournal.com/modules.php?op=modload&name=NS-help&file=man提供了许多系统调用、库函数等的在线指南。
5. http://www.opengroup.org/onlinepubs/007904975/可以在这里对许多关键函数（包括系统调用）进行查询，非常好的一个网址。
6. http://unix.org/whitepapers/reentrant.html对函数可重入进行了阐述。
7. http://www.uccs.edu/~compsvcs/doc-cdrom/DOCS/HTML/APS33DTE/DOCU_006.HTM对实时信号给出了相当好的描述

 说明，命令行参数为信号值，后台运行sigreceive signo &，可获得该进程的ID，假设为pid，然后再另一终端上运行kill -s signo pid验证信号的发送接收及处理。同时，可验证信号的排队问题。
注：可以用sigqueue实现一个命令行信号发送程序sigqueuesend，见。