linux编程之信号

信号(signal)机制是UNIX系统中最为古老的进程之间的通信机制，它用在一个或多个进程之间传递异步信号，信号可以由各种异步事件产生，如：

键盘中断等等，在Linux 的shell 中，也可以使用信号将作业控制命令传递给它的子进程。在linux系统中，定义了一系列的信号，这些信号可以由

内核产生，也可以有系统中的其他进程产生，只要这些进程的权限足够大。进程可以屏蔽掉大多数的信号，除了SIGSTOP和SIGKILL,前者使一个

正在运行的进程暂停，后者则使一个正在运行的进程退出。应用程序收到信号后，有三种处理方式：忽略，默认，或捕捉。进程收到一个信号后，

会检查对该信号的处理机制。如果是SIG_IGN，就忽略该信号；如果是SIG_DFT，则会采用系统默认的处理动作，通常是终止进程或忽略该信号；

如果给该信号指定了一个处理函数(捕捉)，则会中断当前进程正在执行的任务，转而去执行该信号的处理函数，返回后再继续执行被中断的任务。

1.信号截取函数 signal()

#include<signal.h>

typedef void (*sighandler_t) (int)；

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

signal()是最简单的给进程安装信号处理器的函数，第一个参数指定信号，第二个参数为该信号指定一个处理函数。它的返回值为原信号处理函数，

或SIG_ERR

 

2.发送信号的kill和raise函数

 

#include<sys/types.h>

#include<signal.h> 

int kill(pid_t pid, int sig);

int raise(int sig);

kill()发送信号给指定进程，raise()发送信号给进程本身。对kill()的pid，有如下描述：

 

pid > 0 将信号发送给ID为pid的进程

pid == 0 将信号发送给与发送进程属于同意个进程组的所有进程

pid < 0 将信号发送给进程组ID等于pid绝对值的所有进程

pid == -1 将信号发送给该进程有权限发送的系统里的所有进程

 

3.等待信号的pause函数

int pause(void);

 

pause()会使当前进程挂起，直到捕捉到一个信号，对指定为忽略的信号，pause()不会返回。只有执行了一个信号处理函数，并从其返回，

puase()才返回-1，并将errno设为EINTR。

 

4.信号集函数

 

int sigemptyset(sigset_t * set);

int sigfillset(sigset_t * set);

int sigaddset(sigset_t * set, int signum);

int sigdelset(sigset_t * set, int signum);

int sigismember(sigset_t * set, int signum);

 

信号集是Linux中的一种特殊的数据类型，由于无法确定信号的多少，所以不能用简单数据类型来包含所有可能的信号，所以系统就定义了一个sigset_t

的数据类型专门用于信号集。同时还定义了一族用于处理信号集的函数。这样用户可以不必关心信号集的实现，只要使用以上这组函数来处理信号集就可以了。

 sigemptyset()和sigfillset()都用于初始化一个信号集，前者用于清空信号集中所有的信号，后者则用于设置信号集中所有的信号；信号集在使用前必须要经

过初始化，初始化后，就可以用sigaddset()和sigdelset()往信号集里添加删除信号了。sigismember()用于判断指定信号是否在信号集中。

 

5.修改信号屏蔽字的sigprocmask函数

 

int sigprocmask(int how, const sigset_t * set, sigset_t * oldset);

 

每个进程都会有一个信号屏蔽字，它规定了当前进程要阻塞的信号集。对于每种可能的信号，信号屏蔽字中都会有一位与之对应，如果该位被设置，该信号当前

就是阻塞的。进程可以通过sigprocmask()来获得和修改当前进程的信号屏蔽字。sigpromask()根据how指定的方式，设置进程的当前信号屏蔽字为set，并将

旧的信号屏蔽字保存在oldset中返回。如果set为NULL，则不修改当前信号屏蔽字，而将其通过oldset返回；如果oldset为NULL，则不会返回旧的信号屏蔽字。

how支持以下三种方式，见下表。

 

how	说明
SIG_BLOCK SIG_UNBLOCK SIG_SETMASK	设置阻塞set指定的信号集 设置解除阻塞set指定的信号集 设置当前信号屏蔽字为set，在set中的信号都会被阻塞，不在set中的信号会被递送

6.获得未决的信号sigpending

int sigpending(sigset_t * set);

 

信号是由某些事件产生的，这些事件可能是硬件异常(如被零除)，软件条件(如计时器超时)，终端信号或调用kill()/raise()函数。信号产生时，内核通常会在进程表中

设置某种标志，表示当前信号的状态。当内核对信号采取某种动作时，我们说向进程递送(deliver)了一个信号，而在信号产生和递送之间的间隔内，该信号的状态是

未决的(pending)。 而sigpending函数在set中返回进程中当前尚未递送的信号集。

 

7.查询或设置信号处理方式的sigaction()函数

int sigaction(int signo,const struct sigaction *restrict act,struct sigaction *restrict oact);

sigaction函数的功能是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）。

 

结构sigaction定义如下：

struct sigaction{
  void (*sa_handler)(int);
  sigset_t sa_mask;
  int sa_flag;
  void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *);
};

sa_handler字段包含一个信号捕捉函数的地址

sa_mask字段说明了一个信号集，在调用该信号捕捉函数之前，这一信号集要加进进程的信号屏蔽字中。仅当从信号捕捉函数返回时再将进程的信号屏蔽字复位为原先值。

sa_flag是一个选项，主要理解两个

SA_INTERRUPT 由此信号中断的系统调用不会自动重启
SA_RESTART 由此信号中断的系统调用会自动重启

SA_SIGINFO 提供附加信息，一个指向siginfo结构的指针以及一个指向进程上下文标识符的指针

SA_INTERRUPT 由此信号中断的系统调用不会自动重启
SA_RESTART 由此信号中断的系统调用会自动重启

SA_SIGINFO 提供附加信息，一个指向siginfo结构的指针以及一个指向进程上下文标识符的指针

最后一个参数是一个替代的信号处理程序