Linux 对信号的总结

Linux信号_总结

对信号本质的理解：

类似于中断，区别在于中断是由硬件产生的，而信号是由软件实现的。

信号的来源：

触发硬件（触发键盘，或是硬件故障）；软件信号函数kill 、alarm、setitimer、sigqueue 等函数。

信号的分类：

可靠信号与不可靠信号，实时信号与非实时信号；

不可靠信号：

SIGRTMIN前的信号称为不可靠信号，在早期这段信号可能做出错误的反应，或是丢失。因此对此段信号成为不可靠信号。

可靠信号：

在SIGRTMIN与SIGRTMAX之间的信号称做可靠信号，可靠信号是为了防止信号丢失的。这些信号可以排队处理。

实时信号与非实时信号：

非实时信号都不支持排队，都是不可靠信号；实时信号都是支持排队的，都是可靠信号；

对信号的响应：

响应的三种方式

（1）忽略信号

有两个特殊的信号SIGKILL 和SIGSTOP信号不能被忽略。

（2）捕捉信号

给对应的信号绑定响应的处理函数，带到信号产生时，执行对应的函数。

（3）执行缺省信号

进程对实时信号的缺省反应时进程的终止。

信号的发送：

发送信号的函数有，kill(), alarm(),raise(),setitimer();

(1)kill(int pid, int signal);

PID参数	信号的就收进程
pid>0	进程的ID为pid的进程
pid=0	同一个进程组
pid<0 && pid!=-1	进程组ID为pid绝对值的所有进程
pid=-1	发送至所有ID大于1的进程

参数介绍：

pid为进程号，singnal为信号值。

kill常用于pid>0的信号处理，调用成功返回0，否则返回-1。

（2）alarm(unsigned int seconds)

专门为SIGALRM信号而设函数，seconds表示时间,此函数意味着在seconds秒后向SIGALRM信号发送消息。

进程调用alarm后，以前的alarm()调用都将无效。若调用alarm()前，进程中已经设置了闹钟，则返回上一个闹钟生于的时间，否则返回0；

eg:

#include<signal.h>
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("first time return:%d\n",alarm(4));
    sleep(1);   
    printf("after sleep(1),remain:%d\n",alarm(2));
    printf("renew alarm,remain:%d\n",alarm(1));
}
​
//运行结果为
first time return:0
after sleep(1),remain:3
renew alarm,remain:2
​

（3）raise(int signal);

此函数时向本进程发送signal信号的，signal为即将发送的信号值。调用成功返回0；否则返回 -1。

(4)setitimer()函数

int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));

结构体介绍：

struct itimerval 
{
　struct timeval it_interval;//间隔时间
　struct timeval it_value;   //初始时间
　};  
​
struct timeval 
  {
    long tv_sec;    //秒
    long tv_usec;   //微妙
  };            

参数描述：

which：表示定时器类型，setitimer有三种定时器类型。

ITIMER_REAL : 以系统真实的时间来计算，它送出SIGALRM信号。　　

ITIMER_VIRTUAL : 设定程序执行时间；经过指定的时间后，内核将发送SIGVTALRM信号给本进程；

ITIMER_PROF : 设定进程执行以及内核因本进程而消耗的时间和，经过指定的时间后，内核将发送ITIMER_VIRTUAL信号给本进程；

it_interval指定间隔时间，it_value指定初始定时时间。如果只指定it_value，就是实现一次定时；如果同时指定 it_interval，则超时后，系统会重新初始化it_value为it_interval，实现重复定时；

eg:

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
​
void sigroutine(int signo) {
        switch (signo) {
                case SIGALRM:
                        printf("Catch a signal -- SIGALRM\n");
                        break;
                case SIGVTALRM:
                        printf("Catch a signal -- SIGVTALRM\n");
                        break;
        }
}
​
int main(int argc, char ** argv) {
        struct itimerval value,ovalue,value2;
​
        printf("process id is %d\n",getpid());
        signal(SIGALRM, sigroutine);    //为SIGALRM信号绑定sigroutine函数
        signal(SIGVTALRM, sigroutine);  //为SIGVTALRM信号绑定sigroutine函数
​
        value.it_value.tv_sec = 1;//设定起始时间
        value.it_value.tv_usec = 0;
        value.it_interval.tv_sec = 1;//设定终止时间
        value.it_interval.tv_usec = 0;
        setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue); 
​
        value2.it_value.tv_sec = 0;
        value2.it_value.tv_usec = 500000;
        value2.it_interval.tv_sec = 0;
        value2.it_interval.tv_usec = 500000;
        setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue); 
​
        for (;;) ;
} 
​
//运行结果为
process id is 3136
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
​

安装信号：

由signal()、sigaction()处理：

（1）signal(int signum, sighandler_t handler);

此函数的作用是，为handler函数，或处理过程绑定一个信号，每当出现信号后，进行handler处理。

signum：所指信号；

handler：处理过程，可以时函数的指针。这个也可设置为"SIG_IGN",表示忽略此信号，"SIG_DFL"表示以系统默认方式处理此信号。（注意：SIGKILL SIGSTOP不可被安装）

此函数的例子可参考上一个例子。

（2）sigaction();

int sigaction(int signum,const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact));

signum：指定的信号（除SIGKILL，SIGSTOP外）

sigaction：指向结构指针，指定对特定信号的处理

oldact：指向的对象用来保存原来对相应信号的处理

sigaction()函数中第二个参数最为关键。

sigaction结构体如下：

struct sigaction 
{
       void     (*sa_handler)(int);
       void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
       sigset_t   sa_mask;
       int        sa_flags;  //会影响信号接受特殊标志
       void     (*sa_restorer)(void);
   };
​

（1）结构体中的sa_restorer已经不使用可以忽略。

（2）sa_handler指定的处理函数只有一个参数类似于使用signal()函数

（3）sa_sigaction也是指定信号的处理函数，不过可以带三个参数：

第一个参数为信号值；

第二个参数是指向siginfo_t结构的指针；

第三个参数没有使用；

siginfo_t结构体如下：

siginfo_t 
{
   int      si_signo;    /* Signal number */
   int      si_errno;    /* An errno value */
   int      si_code;     /* Signal code */
   int      si_trapno;   /* Trap number that caused
                            hardware-generated signal
                            (unused on most architectures) */
   pid_t    si_pid;      /* Sending process ID */
   uid_t    si_uid;      /* Real user ID of sending process */
   int      si_status;   /* Exit value or signal */
   clock_t  si_utime;    /* User time consumed */
   clock_t  si_stime;    /* System time consumed */
   sigval_t si_value;    /* Signal value */
   int      si_int;      /* POSIX.1b signal */
   void    *si_ptr;      /* POSIX.1b signal */
   int      si_overrun;  /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */
   int      si_timerid;  /* Timer ID; POSIX.1b timers */
   void    *si_addr;     /* Memory location which caused fault */
   long     si_band;     /* Band event (was int in
                            glibc 2.3.2 and earlier) */
   int      si_fd;       /* File descriptor */
   short    si_addr_lsb; /* Least significant bit of address
                            (since Linux 2.6.32) */
};

（4）sa_mask指定在信号处理程序执行过程中，哪些信号应当被阻塞。缺省情况下当前信号本身被阻塞，防止信号的嵌套发送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK标志位。

注：请注意sa_mask指定的信号阻塞的前提条件，是在由sigaction（）安装信号的处理函数执行过程中由sa_mask指定的信号才被阻塞。

（5）sa_flags标志位：

当sa_flags设置为SA_SIGINFO时，示信号附带的参数可以传递到信号处理函数中。即使sa_sigaction指定信号处理函数，如果不设置SA_SIGINFO，信号处理函数同样不能得到信号传递过来的数据，在信号处理函数中对这些信息的访问都将导致段错误。

信号，介绍先到此，如若觉得又不对的地方，请指出，共同进步谢谢！

参考博客有：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part2/index1.html

http://www.cnblogs.com/dandingyy/articles/2653218.html