信號(hào)是進(jìn)程之間通信的另外一種方式。之前用過(guò)kill -l看了Linux系統(tǒng)支持的所有信號(hào)，這些信號(hào)在sys/signal.h中定義，系統(tǒng)支持64種信號(hào)。除了系統(tǒng)內(nèi)核和root之外，只有具備相同uid、gid的進(jìn)程才可以使用信號(hào)進(jìn)行通信。
gaolu@gaolu-desktop:~$ kill -l
1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL
5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE
9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2
13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 16) SIGSTKFLT //本次程序提到信號(hào)
17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP
21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU
25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH
29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN
35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3 38) SIGRTMIN+4
39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12
47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14
51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10
55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6
59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
gaolu@gaolu-desktop:~$
1、信號(hào)的產(chǎn)生
（1）kill函數(shù)
函數(shù)調(diào)用形式為int kill(pid_t pid,int sig)，表示向進(jìn)程pid發(fā)送信號(hào)sig。這個(gè)函數(shù)之前用過(guò)，不再介紹。
函數(shù)執(zhí)行成功返回0，失敗返回-1.
（2）raise函數(shù)
該函數(shù)用于給調(diào)用進(jìn)程自身發(fā)送信號(hào)，調(diào)用形式為int raise(int sig);等同與調(diào)用kill(getpid(),sig).
函數(shù)執(zhí)行成功返回0，失敗返回非零數(shù)值。
（3）alarm函數(shù)
該函數(shù)用于給進(jìn)程設(shè)置告警時(shí)鐘，時(shí)鐘（單位為秒）到達(dá)后，給進(jìn)程發(fā)送SIGALARM信號(hào)。默認(rèn)處理方式為進(jìn)程直接終止運(yùn)行，也可以修改捕捉信號(hào)后的默認(rèn)處理函數(shù)。
【程序?qū)嵗?/p>
//連續(xù)創(chuàng)建5個(gè)子進(jìn)程，分別給5個(gè)子進(jìn)程設(shè)置告警時(shí)鐘1-5秒，時(shí)鐘到達(dá)時(shí)，捕捉到SIGALARM信號(hào)，采用默認(rèn)處理方式，直接終止執(zhí)行；捕捉到信號(hào)之前用pause掛起進(jìn)程，使其處于等待狀態(tài)；由于捕捉信號(hào)以后的默認(rèn)處理就是終止，因此不需要顯式的調(diào)用_exit等函數(shù)。
父進(jìn)程等待所有的子進(jìn)程結(jié)束，根據(jù)wait到的status，調(diào)用宏判斷是屬于正常退出（打印退出碼），還是接受到信號(hào)退出（打印接收到的信號(hào)值）。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
int main(void)
{
int status,i;
pid_t pid,wait_pid;
for(i=1;i<=5;i++)
{
pid = fork();
if(pid<0)
{
perror("Creat child process failed.\n");
return 1;
}
if(pid == 0)
{
printf("Child process %ld will terminal after %d seconds.\n",(long)getpid(),i);
alarm(i);
pause();
}
}
while((pid = wait(&status))&&pid!=-1)
{
if(WIFSIGNALED(status))
{
printf("Process %d exit because of receiving signal %d.\n",pid,WTERMSIG(status));
}
if(WIFEXITED(status))
{
printf("Process %d exit code %d.\n",pid,WEXITSTATUS(status));
}
}
return 0;
}
執(zhí)行結(jié)果：
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$ gcc -o sig systemcall2.c
gaolu@gaolu-desktop:~$ ./sig
Child process 5757 will terminal after 1 seconds.
Child process 5758 will terminal after 2 seconds.
Child process 5759 will terminal after 3 seconds.
Child process 5760 will terminal after 4 seconds.
Child process 5761 will terminal after 5 seconds.
Process 5757 exit because of receiving signal 14. //14對(duì)應(yīng)信號(hào)SIGALRM
Process 5758 exit because of receiving signal 14.
Process 5759 exit because of receiving signal 14.
Process 5760 exit because of receiving signal 14.
Process 5761 exit because of receiving signal 14.
gaolu@gaolu-desktop:~$
2、信號(hào)的處理
進(jìn)程捕捉到信號(hào)以后可以有三種處理方式：
---不做任何處理（采用系統(tǒng)默認(rèn)的處理方式）；
---忽略信號(hào)（需要修改默認(rèn)處理到ignore）；
---捕獲信號(hào)(需要修改默認(rèn)處理到自定義的處理方式)；
*******************************************
SIGKILL和SIGSTOP是不能夠被捕獲的。
*******************************************
下面signal函數(shù)和sigaction函數(shù)是Linux提供的2個(gè)系統(tǒng)調(diào)用。
（1）signal函數(shù)
調(diào)用形式sighandler_t signal(int signum,sighandler_t handler);
typedef void (*sighandler_t)(int);
signum:要捕獲的信號(hào)值；
handler：指向要調(diào)用的函數(shù)指針（可以為SIG_IGN忽略信號(hào)或者為SIG_DFL采用默認(rèn)方式）；
【程序?qū)嵗?/p>
代碼中修改了對(duì)SIGINT的處理方式，默認(rèn)為直接終止，修改成為忽略信號(hào)；對(duì)于SIGUSR1，調(diào)用函數(shù)sigusr1 進(jìn)行處理后結(jié)束。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
void sigusr1 (int sig)
{
printf("Get the SIGUSER signal,now process...\n");
exit(0);
}
int main (void)
{
if(signal(SIGINT,SIG_IGN)==SIG_ERR)
{
printf("Fail to reset signal handler of SIGINT.\n");
return 1;
}
if(signal(SIGUSR1,sigusr1)==SIG_ERR)
{
printf("Fail to reset signal handler of SIGUSR1.\n");
return 1;
}
pause();
return 0;
}
執(zhí)行結(jié)果：
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$ gcc -o sig systemcall2.c
gaolu@gaolu-desktop:~$ ./sig &
[1] 6011
gaolu@gaolu-desktop:~$ kill -SIGINT 6011
gaolu@gaolu-desktop:~$ jobs
[1]+ Running ./sig & //SIGINT被忽略了
gaolu@gaolu-desktop:~$ kill -SIGUSR1 6011
Get the SIGUSER signal,now process...
[1]+ Done ./sig
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$ jobs
gaolu@gaolu-desktop:~$
（2）sigaction函數(shù)
該函數(shù)用于檢查或者指定信號(hào)的處理動(dòng)作。
調(diào)用形式int sigaction(int signum,const struct sigaction *act,const struct sigaction *oldact);
---signum:要捕捉的信號(hào)值（不包括SIGKILL和SIGSTOP）；
---act：如果act非空，則按照act指向的結(jié)構(gòu)體信息重新設(shè)置信號(hào)處理函數(shù)；
---oldact:如果oldact非空，將原有的信號(hào)處理函數(shù)保存在oldact指向的結(jié)構(gòu)體。
sigaction結(jié)構(gòu)體定義和參數(shù)取值略。。。
【程序?qū)嵗?/p>
下面的程序打印信號(hào)1-11的處理方式，由于只有信號(hào)10（SIGUSR1）的默認(rèn)處理方式被函數(shù)sigaction修改過(guò)，其他的打印都為默認(rèn)處理SIG_DFL.
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
void signal_process_info(struct sigaction *act)
{
switch(act->sa_flags)
{
case (int)SIG_DFL:
{
printf("using default handler.\n");
break;
}
case (int)SIG_IGN:
{
printf("ignore the signal.\n");
break;
}
default:
{
printf("use handler: %0x.\n",act->sa_flags);
break;
}
}
return;
}
void usr1_handler(void)
{
}
int main(void)
{
int i;
struct sigaction act,oldact;
act.sa_handler = usr1_handler;
act.sa_flags = SA_NODEFER|SA_RESETHAND; //SA_RESETHAND：捕獲信號(hào)完成處理后，將信號(hào)處理恢復(fù)為默認(rèn)處理；SA_NODEFER:完成信號(hào)處理之前如果再次收到信號(hào)，不做處理
sigaction(SIGUSR1,&act,&oldact); //對(duì)信號(hào)SIGUSR1更改默認(rèn)處理方式，處理調(diào)用函數(shù)usr1_handler
for(i=1;i<12;i++)
{
printf("signal %d handler is:",i);
sigaction(i,NULL,&oldact); //act=NULL,檢查而已
signal_process_info(&oldact); //打印信號(hào)處理方式
}
return 0;
}
執(zhí)行結(jié)果：
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$ gcc -o sig2 systemcall2.c
systemcall2.c: In function main
systemcall2.c:37: warning: assignment from incompatible pointer type
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$
gaolu@gaolu-desktop:~$ ./sig2
signal 1 handler is:using default handler.
signal 2 handler is:using default handler.
signal 3 handler is:using default handler.
signal 4 handler is:using default handler.
signal 5 handler is:using default handler.
signal 6 handler is:using default handler.
signal 7 handler is:using default handler.
signal 8 handler is:using default handler.
signal 9 handler is:using default handler.
signal 10 handler is:use handler: c0000000.
signal 11 handler is:using default handler.
gaolu@gaolu-desktop:~$
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信號(hào)值小于SIGRTMIN的信號(hào)都是不可靠信號(hào)。對(duì)于UNIX系統(tǒng)而言，不可靠信號(hào)的含義有2個(gè)：
（1）可能對(duì)信號(hào)采用錯(cuò)誤的處理
捕捉到不可靠信號(hào)并處理以后，可能將信號(hào)的處理方法恢復(fù)到系統(tǒng)默認(rèn)的處理方法。因此每次處理以后，都要重新設(shè)置信號(hào)處理函數(shù)。
（2）存在信號(hào)丟失的可能
比如sleep()或者pause()時(shí)可能捕捉不到信號(hào)。
在Linux系統(tǒng)下，不可靠信號(hào)僅指信號(hào)的丟失，因?yàn)橄到y(tǒng)對(duì)不可靠信號(hào)機(jī)制做了改進(jìn)，不需要重新設(shè)置信號(hào)處理函數(shù)。
考慮到代碼的可移植性，使用較多的是sigaction（）函數(shù)。