信号是发生某种事件的通知机制,signal.h库文件包括对信号的定义,信号最大编号为常量NSIG ### 信号集 &emsp;&emsp;信号集结构类型为sigset_t,包含一组信号 ### 信号掩码 &emsp;&emsp;信号掩码的作用在阻塞信号，例如程序为了防止被信号中断,把信号添加到信号掩码中;当信号被触发时,程序不会响应处在掩码集合中的信号,而是放在等待信号 集合中(sigpending),直到从信号掩码中移除才会执行信号处理器；信号掩码中添加和删除信号用sigprocmask函数 ### 暂停进程进行,等待进程的到达 ### 信号处理器 &emsp;&emsp;信号处理器用于响应信号的处理事件,当进程收到信号时,会中断程序的执行,等待信号处理器完成之后,继续从中断处执行;如下图  使用signal安装信号处理器（注：一般不用signal,信号处理器用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; // 安装信号 if (signal(SIGINT, signHandle) == SIG_ERR) { printf("%s\n","signal"); } for (i = 0; ; ++i) { printf("%d\n", i); sleep(3); } return 0; } ``` 当终端Ctrl+c中止程序时,主程序会收到SIGINT信号,并触发信号处理器,当信号处理器打印signal之后,程序继续往下执行 ### 信号系统函数 ##### kill发送信号 kill可以向进程发送信号,也可以用于检查进程是否存在,例如kill(pid, 0)检测pid进程是否存在 ```c // return 0 on success, or -1 on error kill(pid_t pid, int sig) ``` - pid>0,发送到pid进程 - pid=0,发送到与调用进程同组的所有进程 - pid=-1,发送给所有进程,除了init进程和调用进程 - pid<-1,发送进程组等于pid绝对值的下属进程 ##### strsignal信号描述 ```c // return pointer to signal description string strsignal(int sig) ``` ##### sigemptyset 初始化一个未包含任何成员的信号集 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigemptyset(sigset_t *set) ``` ##### sigfillset 初始化一个包含所有成员的信号集 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigfillset(sigset_t *set) ``` ##### sigaddset 向信号集添加信号 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigaddset(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigdelset 向信号集删除信号 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigdelset(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigismember 检查信号是否属于信号集 ```c // return 1 on true, or 0 on false sigismember(sigset_t *set, int sig) ``` ##### sigaction 信号处理器 ```c // return pointer to signal description string sigaction(int sig, struct sigaction *act, struct sigaction *oldact) ``` - sig要处理的信号 - struct sigaction *act指向信号处置后的新结构 - struct sigaction *oldact执行信号处理之前的结构 sigaction的结构如下: ```c struct sigaction { void (*handler)(int); // 信号处理器内存地址，即函数指针 sigset_t sa_mask; // 信号掩码 int flags; // 位掩码,标识信号处理器的行为 void (*sa_restorer)(void) } ``` - sa_mask定义了一组信号,该组信号将被添加到信号掩码中,处理器函数返回时自动删除;除此之外,处理器处理的信号也会被添加到掩码中,这意味着,程序在处理信号同时, 如果再产生一次信号,那么程序不会递归中断，即再次产生的信号会被阻塞，不会触发信号信号处理器 - flags是位掩码,多个位掩码用与 - SA_NODEFER 不会在执行处理器程序时候将该信号自动添加到进程掩码中 - SA_ONSTACK 使用了sigaltstack()安装的备选栈 - SA_SIGINFO 信号处理器程序携带了额外的参数 - SA_RESTART 重启 当flags为SA_SIGINFO时,额外会提供信号其他信息,此时的sigaction结构多一个sa_sigaction字段,结构体如下: ```c struct sigaction { union { void (*sa_hander)(int); void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *); }, sigset_t sa_mask; // 信号掩码 int flags; // 位掩码,标识信号处理器的行为 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信号处理器 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); // 掩码集合初始化为空 sa.sa_flags = 0; sa.sa_handler = handler; if (sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL) == -1) // 终端ctrl+\触发信号 { printf("sigaction failed\n"); } for(;;) { sleep(2); } return 0; } ``` ##### sigprocmask 向信号掩码添加或删除信号 ```c // return pointer to signal description string, or -1 on error sigprocmask(int how, sigset_t *set, sigset_t *oldset) ``` - how决定了sigprocmask的行为 - SIG_BLOCK,set信号集的信号会添加到掩码中,oldset会保存上一次掩码 - SIG_UNBLOCK,set信号集的信号会从掩码中移除 - SIG_SETMASK,将set信号集赋值给信号掩码 - set信号集,如果只是想获得信号掩码,可以设置为NULL - oldset会保存上一次信号掩码集合,如果不关心这个可以设置为NULL ##### sigpending 等待信号集合 ```c // return 0 on success, or -1 on error sigpending(sigset_t *set) ``` 一个例子: ```c // 打印阻塞信号 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); } // 打印所有信号 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"); } } // 打印等待信号 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); } ``` ### 一些常见信号 - SIGKILL 强制杀掉进程,如kill -9 pid,程序处理器无法忽略，捕获，阻塞 - SIGSTOP 暂停，程序处理器无法忽略，捕获，阻塞,不允许修改信号的默认行为 - SIGINT 中断信号，Ctrl + c - SIGTERM 以正常的方式结束程序来终止（预先清除临时文件，释放资源） - SIGHUP 启动被终止的信号，类似于重启 - SIGQUIT Ctrl + \ ， 退出信号，并生成可用于调试的核心转储文件，提供给gdb调试器调试使用 - SIGABRT 异常终止程序 - SIGSEGV 空间不够用,默认动作是终止进程 ### 参考 - Linux系统编程手册(上册)