linux笔记之初次接触信号

一.关于信号概念

---

1.信号是Linux所使用的进程间通信的最古老的方式。它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信的方式 。一个完整的信号周期包括三个部分，信号的产生，信号在进程中的注册，信号在进程中的注销，执行信号处理函数。如下图所示：

这里的对信号产生注册和注销都是信号的内部机制，而不是信号函数完成的

2.对信号的处理动作有三种：

a. 忽略此信号

b.执行该信号的默认处理动作

c.捕捉信号（自由态）

3.查看系统定义中的信号列表： kill -l 命令。

每个信号都有一个编号和一个宏定义名称，这些宏定义名称可以在signal.h中找到，例如：其中有定义#define SIGINT 2

二.产生信号

1. 通过终端按键产生信号

如下代码：

#include<stdio.h>#include<signal.h>void hander(int sig){    printf("%d\n",sig);}int main(){    signal(2,hander);    while(1)    {        printf("i am a proc\n");        sleep(1);    }}

以上代码使用了signal函数用来捕捉信号，则可以说明的是：ctrl+c实现的是信号的2号信号SIGINT。

2.调用系统函数向进程发信号

介绍几个函数

• kill命令是调用kill函数实现的。kill函数可以给一个指定的进程发送指定的信号。

#include<signal.h>int kill(pid_t pid,int signo);

• raise函数可以给当前进程发送指定的信号（自己给自己发信号）

#include<signal.h>int raise(int signo);

如下两个代码实现raise函数的功能：

#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include<stdlib.h>void hander(int sig){    printf("%d\n",sig);}int main(){     signal(2,hander);     sleep(3);     while(1)     {       raise(2);        printf("i am a proc\n");        sleep(1);    }}

结果如下图：

#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include<stdlib.h>void hander(int sig){    printf("%d\n",sig);}int main(){     signal(2,hander);     sleep(3);     raise(2);     while(1)     {        printf("i am a proc\n");        sleep(1);    }}

结果如下图：

• abort函数可以使当前进程接收到信号而异常终止，像exit函数一样，abort函数总会成功，故无返回值

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

3.由软件条件产生信号

例如：模拟闹钟

调用alarm函数可以设定一个闹钟，告诉内核在seconds秒之后给当前进程发SIGALRM信号，该信号的默认动作是终止当前程序

该函数的返回值是0或者是以前设定的闹钟时间还余下的秒数

用以下代码实现alarm的功能：

代码1：

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){    alarm(1);    int count=0;    for(;1;count++)    {    printf("count= %d\n",count);    }    return 0;}

结果示意图：

###代码2：

#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<sys/types.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>int count=0;void hander(int sig){    printf("count = %d\n",count);}int main(){    signal(14 ,hander);    alarm(1);    while(1)    {        count++;    }    return 0;

结果示意图：

以上两个代码均是表示count 在1 秒累加的次数，从结果看出第二个数比第一个数大很多，所以说明输入输出流对计算的速度影响非常大

三.阻塞信号

---

1. 信号在内核中的表示

a.实际执行信号的处理动作叫信号递达（Delivery）,信号从产生到递达的状态，称为信号未决（Pending）.进程可以选择阻塞某个信号。

b.信号阻塞就不会被递达，除非信号先被未决，然后解除阻塞。

c.信号在那内核中的表示示意图：

2.信号集操作函数

#include<signal.h>int sigemptyset(sigset_t *set);//初始化set所指向的信号集，使其所有的bit清零，表示该信号集不包含任何有效信号。int sigfillset(sigset_t *set);//初始化set所指向的信号集int sigaddset(sigset_t *set,int signo);//在信号集中添加某种信号int sigdelset(sigset_t *set,int signo);//在信号集中删除某种信号int sigismemset(const sigset_t *set,int signo);//是一个布尔函数，用于判断一个信号集的有效信号中是否包含某种信号，包含返回1，反之返回0；

3.sigprocmask

#include<signal.h>int sigprocmask(int how,const sigset *set,sigset_t *oset);//可以读取和改进进程的信号屏蔽字（阻塞信号集）

4.sigpending

#include<signal.h>int sigpending(sigset_t *set);//读取当前进程的未决信号集，通过set参数传出

---

使用以上函数模拟一个信号在内核中的表示

#include<stdio.h>#include<signal.h>#include<unistd.h>void show(sigset_t* pending){    int i=1;    for(; i<32; i++)    {        if(sigismember(pending,i))        {            printf("1 ");        }        else        {            printf("0 ");        }    }    printf("\n");}int main(){    sigset_t block;    sigset_t oblock;    sigemptyset(&block);    sigemptyset(&oblock);    sigfillset(&block);    sigfillset(&oblock);    sigaddset(&block,2);    sigprocmask(SIG_BLOCK,&block,&oblock);    sigprocmask(SIG_BLOCK,&oblock,NULL);    while(1)    {        sigpending(&block);        show(&block);        sleep(1);    }    return 0;}

结果示意图：

程序运行时候，每秒钟都把各个信号的未决状态打印一遍，由于我们阻塞了SIGINT信号，故按CTRL+C将会使SIGINT信号处于未决状态，按CTRL+\则可以终止程序，因为SIGQUIT信号没有被阻塞。