尝试linux下c编程之进程与信号

上过操作系统这门课，所以略知进程与信号的概念，当时进程学的还好些，毕竟xp下的进程，我们经常触及；可对于信号，我真晕了，什么wait()，signal()的...直到今天真正在linux下写写代码，才使我找到信号的真谛~尽管尝试的应用很简单，不过真的有所得！

1  信号

先回忆下信号的概念：信号是为了使进程获得某项重要通知而发送给它的重要事件。这时进程必须立即停止当前的工作，转而处理该信号。每一个信号都用一个整数代表信号的类型。
ps:这些信号定义在/usr/include/asm-i386/signal.h中，不过现在有的定义好的信号也不知道用处，希望知道的人能给些提示.

键盘可以发送下列信号：
Ctrl-C:  发送 SIGINT， 缺省情况下，进程立即终止
Ctrl-Z:  发送SIGTSTP，缺省情况下，进程被挂起
Ctrl-/:  发送SIGABRT，缺省情况下，进程立即中止，类似于Ctrl-C，但是有更强灵活性

当在终端输入fg命令时可以重新激活挂起的进程，它发送SIGCONT信号

上述我们可得键盘可以发送信号，若想改变其缺省状态，我们可以编写函数void catch_int(int sig_num)，然后在main函数中调用signal(SIGINT, catch_int)

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>

void catch_int( int sig_num )
...{
  //reset SIGINT, catch_int
  signal( SIGINT, catch_int );
  printf( "Control-C is ignored, please don't waste time.%d ", sig_num);
  fflush( stdout );        //在多进程时常常用到fflush();
}

int main( int argc, char* argv[ ] )
...{
  printf( "Want to try control-C? " );
  signal( SIGINT, catch_int );
  //catch_int(SIGINT);

  //into while
  while( 1 )
    pause(  );
  return 0;
}

2 应用信号做timeout

SIGALRM是定时的信号

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>

void catch_alarm( int sig_num )
...{ 
  printf( " Sorry, time limit reached. " );
  alarm( 0 );
  exit( 0 ); 
}
  

int main( int argc, char *argv[  ] )
...{
  printf( "Your username( 5 second limit ): " );
  fflush( stdout );
  
  signal( SIGALRM, catch_alarm );        //设置当有SIGALRM信号时操作，模认为输出ALARM xxx后退出程序
  alarm( 5 );
  
  char *a;
  fgets( a, 40, stdin );       //从stdin中取用户输入的用户名
  
  printf( "Your username is: %s ", a );
  return 0;
}

3 进程与信号

进程概念:  执行一个代码段，有自己的堆栈和内存页面的实体

fork()命令建立信进程，与普通函数不同的是他的返回有两次。fork()把当前的进程分为两个进程，一个父进程和一个子进程。原来进程的所有内存页面在fork时分为相同的两份，所以子进程与父进程都是用相同的映射。在父进程中，它的返回值是子进程的进程号；在子进程中，它的返回值是0；错误返回-1。

因此如果我们写如下函数:
if(fork() = =0)
{
printf(“This is the child process/n”);
}else{
printf(“This is the parent process/n”);
}
输出结果显示为
This is the child process
This is the parent process
呵呵，很令人奇怪吧....if ＆ else 均中标...

说完fork()，接下来恼人的是wait()函数。 wait()会暂时停止目前进程的执行，直到有信号来到或子进程结束。当子进程退出时，实际上它的状态处于zombie，只有当父进程调用wait()确认后，子进程才会真正意义上kill。反过来当父进程先退出时，子进程会继续进行。

实例代码如下:

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main( int argc, char *argv[  ] )
...{
  pid_t child_pid;
  int child_status;

  child_pid = fork(  );
  
  switch( child_pid )...{
  case -1:
    perror( "fork" );
    exit( 1 );
  case 0:        //中标
    printf( "child: hello from child process " );
    sleep( 5 );
    exit( 0 );
  default:       //中标
    printf( "parent: I am waiting child process " );
    wait( &child_status );                   //父进程会无所事事
  }
  return 0;
}

我们为了解决wait()给父进程带来的无所事事，我们用信号量来解决
当子进程结束时，会发送SIGCHLD信号到父进程，所以我们获取此信号再加些操作就可以起到解决问题的目的啦~~

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>


void signal_handler( int n )
...{
  int child_status;
  wait( &child_status );
  printf( "child exited. " );
}


int main( int argc, char *argv[  ] )
...{
  pid_t child_pid;
  int child_status;
  
  signal( SIGCHLD, signal_handler );  //when child process exit( the status of zombie )    获取SIGCHLD信号
  
  child_pid = fork(  );
  int i=0;
  switch( child_pid )...{
  case -1:
    perror( "fork" );
    exit( 1 );
  case 0:
    printf( "child: hello from child process " );
    sleep( 3 );                              //我就不退出，看父进程傻等我不  ^_^
    exit( 0 );
  default:
    for( i;i<10;i++ )...{                    
      printf( "%d", i );                             //会连续输出
      fflush( stdout );                   //不写的话会有bug
      sleep( 1 );
    }
  }
  return 0;
}

OK,今天进行到此~~
不过父进程子进程还是不能交互，等明天或者过两天，管道研究
至于进程与进程的交互，就要用到消息了吧...
继续学习...