Linux 信号（signal）以及信号的应用
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信号概述
1.对于Linux来说，实际信号是软中断，许多重要的程序都需要处理信号。信号为Linux提供了一种处理异步事件的方法。比如：终端用户输入了ctrl+c来中断程序，会通过信号机制停止一个程序。
2.信号的名字和编号：
- 每个信号都有一个名字和编号，这些名字都以"SIG"开头，例如：“SIGIO”，"SIGCHLD"等等
- 信号定义在signal.h头文件中，信号名都定义为正整数
- 具体的信号名称可以用指令 kill -l 来查看信号的名字以及序号，信号是从1开始编号的，不存在0号信号。kill对于信号0有特殊的应用
下列是一些信号的具体作用
3.信号的处理：
信号的处理有三种方法，分别是：忽略，捕捉和默认动作。
- 忽略信号，大多数信号可以使用这个方式来处理，但是有两种信号不能被忽略（分别是SIGKILL和SIGSTOP）。因为它们向内核和超级用户提供了进程终止和停止的可靠方法，如果忽略了，那么这个进程就变成了没人能管理的进程，显然是内核设计者不希望看到的场景
- 捕捉信号，需要告诉内核，用户希望如何处理某一种信号，说白了就是写一个信号处理函数，然后将这个函数告诉内核，当该信号产生时，由内核来调用用户自定义的函数，以此来实现某种信号的处理
- 系统默认动作，对于每个信号来说，系统都对应由默认的处理动作，当发生了该信号，系统会自动运行。具体的信号默认动作可以使用指令 man 7 signal 来查看
4.对于常用的kill 命令就是一个发送信号的工具。例如：kill -9 + 进程ID来杀死进程或者kill -SIGKILL + 进程ID 也可以杀死进程
信号编程
1.信号处理函数的注册：signal()函数
*typedef void (sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
参数说明：
- signum：要捕捉的信号（Linux下查看信号：kill -l ，9号SIGKILL和19号SIGSTOP信号不能被捕捉）
- handler：我们要对信号进行的处理方式。信号的处理方式一般有三种：忽略此信号（SIG_IGN），恢复对信号的系统默认处理（SIG_DFL）
demo：
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
void handler(int signum)
{
printf("get signum = %d\n",signum);
switch(signum){
case 2:
printf("SIGINT\n");
break;
case 9:
printf("SIGKILL\n");
break;
case 10:
printf("SIGUSR1\n");
break;
}
printf("never quit\n");
}
int main()
{
signal(SIGINT,handler);
signal(SIGKILL,handler);
signal(SIGUSR1,handler);
while(1);
return 0;
}
AI写代码2.信号处理发送函数：kill()函数
int kill(pid_t pid, int sig);
功能：用于任何进程组或进程发送信号。
返回值：成功返回0，失败返回-1
参数说明：
- pid：有四种情况：1）大于0：pid是信号欲送往的进程的标识；等于0：信号将送往所有与调用kill()的那个进程属同一个使用组的进程；3）等于-1：信号将送往所有调用进程有权给其发送信号的进程，除了进程1（init进程）；4）小于-1：信号将送往以 -pid 为组标识的进程
- sig：准备发送的信号代码，假如其值为0，则没有任何信号送出，但是系统会执行错误检查，通常会利用sig值为0来检验某个进程是否仍在执行
demo：
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int signum;
int pid;
char cmd[128] = {0};
signum = atoi(argv[1]); // 因为传进来的参数是字符串，所以要转化成整形数
pid = atoi(argv[2]);
printf("signum=%d,pid=%d\n",signum,pid);
sprintf(cmd,"kill -%d %d",signum,pid);
system(cmd);
printf("send signal ok\n");
return 0;
}
AI写代码信号携带消息编程
**1.信号注册函数：sigaction()函数
int sigaction(int signum, const struct sigaction act, struct sigaction oldact);
功能：检查或修改与指定信号相关联的处理动作（可同时两种操作）
返回值：成功返回0，失败返回-1，错误原因置于errno中
参数说明：
- signum：要捕捉的信号名称（除了SIGKILL和SIGSTOP）
- act：指定新的信号处理方式，它是一个结构体
struct sigaction
{
void (*sa_handler)(int); // 信号处理程序，不接受额外数据
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); // 信号处理程序，能接受额外数据，和sigqueue配合使用
sigset_t sa_mask; // 用来设置在处理该信号时暂时将sa_mask指定的信号阻塞
int sa_flags; // 影响信号的行为，SA_SIGINFO表示能够接受数据
void (*sa_restorer)(void);
};
SA_SIGINFO：
siginfo_t
{
int si_signo;
int si_errno;
int si_code;
int si_trapno;
pid_t si_pid;
uid_t si_uid;
int si_status;
clock_t si_utime;
clock_t si_stime;
sigval_t si_value;
int si_int;
void *si_ptr;
int si_overrun;
int si_timerid;
void *si_addr;
long si_band;
int si_fd;
short si_addr_lsb;
}
AI写代码- oldact：原来对信号的处理方式。不关心的话写NULL
2.信号发送函数：sigqueue()函数
int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
返回值：成功返回0，失败返回-1
参数说明：
- pid：指定接收信号的进程ID
- sig：确定即将发送的信号
- 第三个参数是一个联合体
union sigval
{
int sival_int;
void *sival_ptr;
};
AI写代码说明：使用这两个函数之前，必须要有几个操作完成
- 使用sigaction函数安装信号处理程序时，制定了SA_SIGINFO的标志
- sigaction结构体中的sa_sigaction成员提供了信号捕捉函数。如果实现的是sa_handler成员，那么将无法获取额外携带的数据
// 接收信号端
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
void handler(int signum, siginfo_t *info, void *context)
{
printf("get signum %d\n",signum);
if(context != NULL){
printf("get data=%d\n",info->si_int);
printf("from:%d\n",info->si_pid);
}
}
int main()
{
struct sigaction act;
printf("pid=%d\n",getpid());
act.sa_sigaction = handler;
act.sa_flags = SA_SIGINFO;
sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);
while(1);
return 0;
}
AI写代码// 发送信号端
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc,char **argv)
{
int signum;
int pid;
signum = atoi(argv[1]);
pid = atoi(argv[2]);
union sigval value;
value.sival_int = 100;
sigqueue(pid,signum,value);
printf("%d, done\n",getpid());
return 0;
}
AI写代码运行结果：
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