Linux signal, wait, waitpid 函数

信号就是告知某个进程发生了某件事情的通知，有时也称为软件中断，可以由一个进程发给另一个进程，也可以由内核发给进程。

一、signal 函数

1、定义

#include <signal.h>signal(参数1，参数2)；/* * 说明： * 参数1为信号名，即我们要处理的信号，在linux中系统信号一共64个，用宏定义表示； * 通过kill -l 可以查看系统所有信号类型； * 其中SIGKILL，SIGSTOP两个信号是不能被捕获的，即不能对之进行处理； * 参数2为信号处理函数指针，有3种处理方式： * 1、设置为SIG_IGN来使系统忽略当前信号； * 2、设置为SIG_DFL启用默认处置，即对当前信号采用默认方式来处理； * 3、自定义信号处理函数进行处理； */ 

2、一般进程信号

1) SIGHUP 本信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一session内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联.2) SIGINT 程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出3) SIGQUIT 和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号.4) SIGILL 执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号.5) SIGTRAP 由断点指令或其它trap指令产生. 由debugger使用.6) SIGABRT 程序自己发现错误并调用abort时产生.6) SIGIOT 在PDP-11上由iot指令产生, 在其它机器上和SIGABRT一样.7) SIGBUS 非法地址, 包括内存地址对齐(alignment)出错. eg: 访问一个四个字长的整数, 但其地址不是4的倍数.8) SIGFPE 在发生致命的算术运算错误时发出. 不仅包括浮点运算错误, 还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误.9) SIGKILL 用来立即结束程序的运行. 本信号不能被阻塞, 处理和忽略.10) SIGUSR1 留给用户使用11) SIGSEGV 试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据.12) SIGUSR2 留给用户使用13) SIGPIPE Broken pipe14) SIGALRM 时钟定时信号, 计算的是实际的时间或时钟时间. alarm函数使用该信号.15) SIGTERM 程序结束(terminate)信号, 与SIGKILL不同的是该信号可以被阻塞和处理. 通常用来要求程序自己正常退出. shell命令kill缺省产生这个信号.17) SIGCHLD 子进程结束时, 父进程会收到这个信号.18) SIGCONT 让一个停止(stopped)的进程继续执行. 本信号不能被阻塞. 可以用一个handler来让程序在由stopped状态变为继续执行时完成特定的工作. 例如, 重新显示提示符19) SIGSTOP 停止(stopped)进程的执行. 注意它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞, 处理或忽略.20) SIGTSTP 停止进程的运行, 但该信号可以被处理和忽略. 用户键入SUSP字符时(通常是Ctrl-Z)发出这个信号21) SIGTTIN 当后台作业要从用户终端读数据时, 该作业中的所有进程会收到SIGTTIN信号. 缺省时这些进程会停止执行.22) SIGTTOU 类似于SIGTTIN, 但在写终端(或修改终端模式)时收到.23) SIGURG 有紧急数据或out-of-band数据到达socket时产生.24) SIGXCPU 超过CPU时间资源限制. 这个限制可以由getrlimit/setrlimit来读取/改变25) SIGXFSZ 超过文件大小资源限制.26) SIGVTALRM 虚拟时钟信号. 类似于SIGALRM, 但是计算的是该进程占用的CPU时间.27) SIGPROF 类似于SIGALRM/SIGVTALRM, 但包括该进程用的CPU时间以及系统调用的时间.28) SIGWINCH 窗口大小改变时发出.29) SIGIO 文件描述符准备就绪, 可以开始进行输入/输出操作....[参考](http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b226b92010119k1.html)

3、自定义信号处理函数

/* * signal 正常函数原型 */void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int); /* * 说明： * handler为信号处理函数； * 函数的第二个参数和返回值都是指向信号处理函数的指针； * 信号处理函数形式：有一个int类型参数（信号名），无返回值； * signal函数返回的其实是指向以前的信号处理程序的指针（安装在signum信号上的信号处理函数的指针）； */

在前面处理客户/服务器程序时（博客：Linux 套接字编程基础），用到了子进程的概念，但是对于子进程的消除没有进行处理，导致子进程进入僵死状态，这里利用signal函数来处理进程信号的问题。
关于signal函数返回值 的问题？；

/* 函数功能：处理信号； * 返回值：无； */ void sig_deal(int signo) {    pid_t pid;    int   stat;    pid = wait(&stat);    printf("child %d terminated!\n", pid);    return;  } /* 说明：  * 调用wait函数处理僵死进程；  * 子进程终止后内核向父进程发送SIGCHLD信号，父进程需要捕获这个信号并处理；  * 在服务器listen函数后面添加：signal(SIGCHLD, sig_deal)，  * 则当产生SIGCHLD信号时，会调用sig_deal函数进行处理；  */

部分参考：Signal()函数详细简介；
　　　　　Linux下Signal信号太详细了；
　　　　　关于指针与函数的几点小结 ；
　　　　　UNIX网络编程卷1：套接字联网API；

4、信号SIGALRM

　　SIGALRM信号为定时器信号，当定时超时到达时产生的一个信号。alarm函数（不是唯一）可以产生SIGALRM信号，用于定时。
　

/* 函数功能：用来设置信号SIGALRM，在经过参数seconds指定的秒数后将之传送给目前的进程； * 返回值： * 成功：如果调用此alarm()前，进程已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间， * 否则返回0； * 出错：-1； * 定义： */#include <unistd.h>unsigned int alarm(unsigned int seconds);/* 说明： * 输入参数seconds为定时器的时间（秒）； * 如果参数seconds为0，则之前设置的闹钟会被取消，并将剩下的时间返回； * 一个进程只能有一个闹钟时间； * 如果在调用alarm之前已设置过闹钟时间，则任何以前的闹钟时间都被新值所代替； */

二、wait 函数

/* * 函数功能：等待子进程中断或结束； * 返回值：成功返回进程ID，失败返回-1； * 函数原型： */ #include <sys/wait.h> pid_t wait(int* status); /*  * 说明：  * 进程一旦调用wait就立即阻塞自己（停止目前进程的执行）；  * wait调用后分析当前进程的某个子进程是否已经退出，如果让它找到了这样一个已经  * 变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果  * 没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个出现为止；  * 子进程的结束状态值会由参数 status 返回，如果不关心这个状态，可以设为NULL；  */

三、waitpid 函数

/* * 函数功能：等待子进程结束； * 返回值：正确返回子进程ID，错误返回-1； * 函数原型： */ #include <sys/wait.h> pid_t waitpid(pid_t pid, int* status, int options); /*  * 说明：  * 功能与wait函数相同，多了一些控制参数；  * pid为进程ID，值意义如下：  * 1、pid>0   ：等待任何进程ID为pid的子进程；  * 2、pid=0   ：等待任何进程组与当前进程组相同的子进程；  * 3、pid=-1  ：等待任何子进程；  * 4、pid<-1  ：等待任何进程ID为pid绝对值的子进程；  * options为附加选项，有如下取值：  * 1、WNOHANG   ：如果没有任何已经结束的子进程则马上返回，不予以等待；  * 2、WUNTRACED ：如果子进程进入暂停执行情况则马上返回，否则不予以理会；  * status保存结束状态，通过一些定义的宏来解释（WIFEXITED,WEXITSTATUS...）；  */

通过wait和waitpid函数的区别来看，前面客户/服务器程序中处理僵死子进程用waitpid更合适如下：

 void sig_deal(int signo) {    pid_t pid;    int   stat;    while((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0)        printf("child %d terminated!\n", pid);    return;  }  /*   * 说明：   * 当有多个子进程几乎在同时结束时，都可以被获取消除，不会出现遗漏；   * WNOHANG保证在尚未有子进程终止时不会阻塞；   */