信號是發生某種事件的通知機制,signal.h庫文件包括對信號的定義,信號最大編號為常量NSIG ### 信號集 &emsp;&emsp;信號集結構類型為sigset_t,包含一組信號 ### 信號掩碼 &emsp;&emsp;信號掩碼的作用在阻塞信號，例如程序為了防止被信號中斷,把信號添加到信號掩碼中;當信號被觸發時,程序不會響應處在掩碼集合中的信號,而是放在等待信號 集合中(sigpending),直到從信號掩碼中移除才會執行信號處理器；信號掩碼中添加和刪除信號用sigprocmask函數 ### 暫停進程進行,等待進程的到達 ### 信號處理器 &emsp;&emsp;信號處理器用于響應信號的處理事件,當進程收到信號時,會中斷程序的執行,等待信號處理器完成之后,繼續從中斷處執行;如下圖  使用signal安裝信號處理器（注：一般不用signal,信號處理器用sigaction兼容性好） ```c #include <signal.h> static void signHandle(int sig) { printf("%s\n", "Ouch"); } int main(int argc, char const *argv[]) { int i; // 安裝信號 if (signal(SIGINT, signHandle) == SIG_ERR) { printf("%s\n","signal"); } for (i = 0; ; ++i) { printf("%d\n", i); sleep(3); } return 0; } ``` 當終端Ctrl+c中止程序時,主程序會收到SIGINT信號,并觸發信號處理器,當信號處理器打印signal之后,程序繼續往下執行 ### 信號系統函數 ##### kill發送信號 kill可以向進程發送信號,也可以用于檢查進程是否存在,例如kill(pid, 0)檢測pid進程是否存在 ```c // return 0 on success, or -1 on error kill(pid_t pid, int sig) ``` - pid>0,發送到pid進程 - pid=0,發送到與調用進程同組的所有進程 - pid=-1,發送給所有進程,除了init進程和調用進程 - pid<-1,發送進程組等于pid絕對值的下屬進程 ##### strsignal信號描述 ```c // return pointer to signal description string strsignal(int sig) ``` ##### sigemptyset 初始化一個未包含任何成員的信號集 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigemptyset(sigset_t *set) ``` ##### sigfillset 初始化一個包含所有成員的信號集 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigfillset(sigset_t *set) ``` ##### sigaddset 向信號集添加信號 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigaddset(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigdelset 向信號集刪除信號 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigdelset(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigismember 檢查信號是否屬于信號集 ```c // return 1 on true, or 0 on false sigismember(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigaction 信號處理器 ```c // return pointer to signal description string sigaction(int sig, struct sigaction *act, struct sigaction *oldact) ``` - sig要處理的信號 - struct sigaction *act指向信號處置后的新結構 - struct sigaction *oldact執行信號處理之前的結構 sigaction的結構如下: ```c struct sigaction { void (*handler)(int); // 信號處理器內存地址，即函數指針 sigset_t sa_mask; // 信號掩碼 int flags; // 位掩碼,標識信號處理器的行為 void (*sa_restorer)(void) } ``` - sa_mask定義了一組信號,該組信號將被添加到信號掩碼中,處理器函數返回時自動刪除;除此之外,處理器處理的信號也會被添加到掩碼中,這意味著,程序在處理信號同時, 如果再產生一次信號,那么程序不會遞歸中斷，即再次產生的信號會被阻塞，不會觸發信號信號處理器 - flags是位掩碼,多個位掩碼用與 - SA_NODEFER 不會在執行處理器程序時候將該信號自動添加到進程掩碼中 - SA_ONSTACK 使用了sigaltstack()安裝的備選棧 - SA_SIGINFO 信號處理器程序攜帶了額外的參數 - SA_RESTART 重啟 當flags為SA_SIGINFO時,額外會提供信號其他信息,此時的sigaction結構多一個sa_sigaction字段,結構體如下: ```c struct sigaction { union { void (*sa_hander)(int); void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *); }, sigset_t sa_mask; // 信號掩碼 int flags; // 位掩碼,標識信號處理器的行為 void (*sa_restorer)(void) } ``` 以下是sigaction的使用 ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <signal.h> #include <unistd.h> // SIGQUIT信號處理器 void handler(int sig) { printf("sig %i %s\n", sig, strsignal(sig)); } int main(int argc, char const *argv[]) { struct sigaction sa; sigemptyset(&sa.sa_mask); // 掩碼集合初始化為空 sa.sa_flags = 0; sa.sa_handler = handler; if (sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL) == -1) // 終端ctrl+\觸發信號 { printf("sigaction failed\n"); } for(;;) { sleep(2); } return 0; } ``` ##### sigprocmask 向信號掩碼添加或刪除信號 ```c // return pointer to signal description string, or -1 on error sigprocmask(int how, sigset_t *set, sigset_t *oldset) ``` - how決定了sigprocmask的行為 - SIG_BLOCK,set信號集的信號會添加到掩碼中,oldset會保存上一次掩碼 - SIG_UNBLOCK,set信號集的信號會從掩碼中移除 - SIG_SETMASK,將set信號集賦值給信號掩碼 - set信號集,如果只是想獲得信號掩碼,可以設置為NULL - oldset會保存上一次信號掩碼集合,如果不關心這個可以設置為NULL ##### sigpending 等待信號集合 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigpending(sigset_t *set) ``` 一個例子: ```c // 打印阻塞信號 void printSigMask(FILE *of, const char *msg) { sigset_t signalMask; if (msg != NULL) { fprintf(of, "%s\n", msg); } if (sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, &signalMask) == -1) { fprintf(of, "sigprocmask failed"); } printSigset(of, &signalMask, NULL); } // 打印所有信號 void printSigset(FILE *of, sigset_t *set, const char *msg) { if (msg != NULL) { fprintf(of, "%s\n", msg); } int total = 0; for (int i = 0; i < NSIG; ++i) { fprintf(of, "sig %i %s\n", i, strsignal(i)); total++; } if (total == 0) { fprintf(of, "sigset is empty\n"); } } // 打印等待信號 void printPendingSigs(FILE *of, const char *msg) { sigset_t signalPending; if (msg != NULL) { fprintf(of, "%s\n", msg); } if (sigpending(&signalPending) == -1) { fprintf(of, "sigpending failed"); } printSigset(of, &signalPending, NULL); } ``` ### 一些常見信號 - SIGKILL 強制殺掉進程,如kill -9 pid,程序處理器無法忽略，捕獲，阻塞 - SIGSTOP 暫停，程序處理器無法忽略，捕獲，阻塞,不允許修改信號的默認行為 - SIGINT 中斷信號，Ctrl + c - SIGTERM 以正常的方式結束程序來終止（預先清除臨時文件，釋放資源） - SIGHUP 啟動被終止的信號，類似于重啟 - SIGQUIT Ctrl + \ ， 退出信號，并生成可用于調試的核心轉儲文件，提供給gdb調試器調試使用 - SIGABRT 異常終止程序 - SIGSEGV 空間不夠用,默認動作是終止進程 ### 參考 - Linux系統編程手冊(上冊)