进程间通信_04信号

一 概述

信号的作用是通知进程某一特定事件的发生，是一种软件中断。采用异步处理机制，即当信号发送到某个进程中的时候，操作系统会中断进程的正常处理流程，转而去进入信号处理函数进行操作，等信号处理函数完成之后，返回中断处继续执行。

信号的发送：硬件产生(按键 或者 硬件错误) 、软件产生（程序调用kill、alarm等函数）

信号的处理：用户自定义函数处理、系统默认方式处理、忽略。

二 常见的信号

"动作(Action)"栏 的 字母 有 下列 含义:

A  缺省动作是结束进程.

B  缺省动作是忽略这个信号.

C  缺省动作是结束进程, 并且核心转储.

D  缺省动作是停止进程.

E  信号不能被捕获.

F  信号不能被忽略. 

信号值动作说明
SIGINT2A从键盘输入的中断
SIGQUIT3C从键盘输入的退出
SIGILL4C无效硬件指令
SIGABRT6C非正常终止, 可能来自 abort(3)
SIGFPE8C浮点运算例外
SIGKILL9AEF杀死进程信号
SIGSEGV11C无效的内存引用
SIGPIPE13A管道中止: 写入无人读取的管道
SIGALRM14A来自 alarm(2) 的超时信号
SIGTERM15A终止信号
SIGUSR130,10,16A用户定义的信号 1
SIGUSR231,12,17A用户定义的信号 2
SIGCHLD20,17,18B子进程结束或停止
SIGCONT19,18,25

继续停止的进程
SIGSTOP17,19,23DEF停止进程
SIGTSTP18,20,24D终端上发出的停止信号
SIGTTIN21,21,26D后台进程试图从控制终端(tty)输入
SIGTTOU22,22,27D后台进程试图在控制终端(tty)输出
信号值动作说明
SIGPOLL

AI/O就绪事件 (Sys V). 等同于SIGIO
SIGPROF27,27,29A系统资源定时器(Profiling timer)超时 
SIGSYS12,-,12C用错误参数调用系统例程 (SVID)
SIGTRAP5C跟踪/断点自陷
SIGURG16,23,21B套接口上出现 urgent 情况 (4.2 BSD)
SIGVTALRM26,26,28A虚拟超时时钟 (4.2 BSD)
SIGXCPU24,24,30C超过了CPU时间限制 (4.2 BSD)
SIGXFSZ25,25,31C超过了文件大小限制 (4.2 BSD)

信号值动作说明
SIGEMT7,-,7

SIGSTKFLT-,16,-A协处理器堆栈错误
SIGIO23,29,22AI/O 有效信号 (4.2 BSD)
SIGCLD-,-,18

等同于 SIGCHLD
SIGPWR29,30,19A电源无效 (System V)
SIGINFO29,-,-

等同于 SIGPWR
SIGLOST-,-,-A文件锁丢失
SIGWINCH28,28,20B窗口大小调整信号 (4.3 BSD, Sun)
SIGUNUSED-,31,-A未使用的信号 (将成为 SIGSYS)

三 信号的产生

1 键盘产生

ctrl+c 产生 SIGINT 信号

ctrl+z 产生 SIGSTP 信号

2 shell命令产生

kill -9 15212 表示发送信号9(SIGKILL)给pid为15212的进程。

3 调用函数产生

(1) kill向进程发送实时信号（包括自己）

#include <sys/types.h>#include <signal.h>int kill( pid_t pid,     //发送给哪个进程          int sig );     //发送什么信号，见"常见的信号"//参数pid：>0  表示发送给特定的进程//         0   表示发送给所有和发送信号进程在同一个进程组的进程//        <0  表示发送给abs(pid)对应的进程组中的所有进程//返回值：0（发送成功）、-1（发送失败，失败信息见errno）

(2) 比较新的带参数的信号发送函数，sigqueue(), 一般配合sigaction()函数使用

#include <sys/types.h>#include <signal.h>int sigqueue(pid_t pid,                         //对那个进程发送                  int sig,                      //发送什么信号                  const union sigval val);      //处理函数中需要携带什么参数？//返回值：成功返回0；错误返回-1

(3) 调用raise函数像自己立即发送信号，等价于 kill(getpid(), signo);

#include <signal.h>int raise(int signo);//返回值：成功返回 0；否则返回 -1

(4) 调用abort（）函数实时发送SIGABORT()信号

#include <stdlib.h>void abort(void);

(5) alarm定时向自己发送SIGALRM信号

#include <unistd.h>unsigned int alarm( unsigned int seconds ); //参数seconds： >0 定时seconds秒之后产生SIG_ALRM信号//             =0 不在产生信号（等于关闭闹钟）

四 信号的捕捉

1 由系统捕捉，程序不做处理，此时会由系统采用默认方法处理。

2 程序捕捉

(1)  没有参数的信号处理

#include <signal.h>typedef void(* sighandler_t)(int);sighandler_t signal(int signal,             //信号                    sighandler_t handler);  //信号对应的处理函数

handler取值：如果对信号不做处理，直接忽略。 取值为 SIG_IGN

                        如果采用系统默认方式处理信号。 取值为 SIG_DFL

                        如果，需要执行操作用户自定义的操作，则取值为用户定义的 函数指针。

(2) 有参数的信号处理，和一般和sigqueue()配合使用

#include <signal.h>int sigaction(int signo,                                 //信号，为除SIGKILL及SIGSTOP外的任何一个信号；                  const struct sigaction *act,           //对信号的处理结构体                  struct sigaction *oact);               //用来保存原来对相应信号的处理，可以置为NULL//struct sigaction结构体原型：struct sigaction{    void (*sa_handler)(int signo) ;                                    //只有信号值为参数的处理函数    void (*sa_sigaction)(int signu, siginfo_t *info, void *act) ;      //可以携带siginfo_t结构体参数的处理函数，act参数保留不用    sigset_t sa_mask;                                                  //指定信号处理过程中哪些信号被阻塞，默认是当前正在处理的信号    int sa_flags;                                                      //信号处理相关标志位，比如：传递信息的时候置为SA_SIGINFO    void (*sa_restore)(void);                                          //POSIX不在支持，忽略不用}//其中，siginfo_t 的原型：siginfo_t {    int si_signo;          /* Signal number */    int si_errno;           /* An errno value */    int si_code;           /* Signal code */    pid_t si_pid;          /* Sending process ID */    uid_t si_uid;          /* Real user ID of sending process */    int si_status;         /* Exit value or signal */    clock_t si_utime;      /* User time consumed */    clock_t si_stime;      /* System time consumed */    sigval_t si_value;     /* Signal value */    int si_int;                 /* POSIX.1b signal */    void * si_ptr;             /* POSIX.1b signal */    void * si_addr;        /* Memory location which caused fault */    int si_band;            /* Band event */    int si_fd;                  /* File descriptor */}//sigval就是携带的参数信息，可以是int型也可以是指针。union sigval{    int sival_int;    void *sival_ptr;}

五 使用实例

1 没有参数的信号

/*************************************************************************    > File Name: testsignal.c    > Author: qiaozp    > Mail: [e-mail]    > Created Time: 2014-9-18 17:12:01    > Step: 1 定义信号处理函数            2 绑定信号 和 处理函数            3 发出信号 ************************************************************************/#include <signal.h>#include<iostream>using namespace std;//1 定义信号处理函数void dealSignal(int signo){    cout << "收到不带参数的信号 : " << signo << endl;    return ;}int main(){    //2 绑定信号 和 处理函数    signal(SIGINT, dealSignal);    sleep(3);    //3 发出信号    raise(SIGINT);    return 0;}

2 有参数的信号

/*************************************************************************    > File Name: testsigaction.c    > Author: qiaozp    > Mail: [e-mail]    > Created Time: 2014-9-18 17:12:01    > Step: 1 定义信号处理函数            2 绑定信号和处理函数            3 发出信号，携带参数 ************************************************************************/#include <signal.h>#include<iostream>using namespace std;//1 定义信号处理函数void dealSigAction(int signo, siginfo_t* info, void *){    cout << "收到带参数的信号 : " << signo << endl;    cout << "参数信息是 ： " << info->si_value.sival_int << endl;    return ;}int main(){    struct sigaction sigAction;    sigAction.sa_sigaction = dealSigAction;    sigAction.sa_flags = SA_SIGINFO;//这个是传参的开关，需要设置，否则参数传不过去    //2 绑定信号 和 处理函数    if (sigaction(SIGTSTP, &sigAction, NULL) != 0)    {        cout << "绑定信号处理函数失败" << endl;    }    sleep(3);    union sigval info;    info.sival_int = 10;    //3 发送信号    if (sigqueue(getpid(), SIGTSTP, info) != 0)    {        cout << "发送信号失败" << endl;    }    return 0;}