实验七、信号

实验七、信号

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学号-姓名	17043113—胡斌
作业学习目标	1.掌握系统环境c语言编程该概念 2. 学习linux系统进程概念

1.编写一个简单的程序并运行，然后向该进程发送不同的信号以观察该进程对接收到信号的反应。

在终端编译程序

1）我们可以在当前终端通过按键组合向该进程发送信号CTRL+C 、CTRL+Z 、CTRL+\ ，大家可以试着 在每一次运行该程序的时候分别通过按键发送不同的信号来观察进程的反应。这里三个按键组合说明要发送三个信号，所以我们要运行该程序三次，然后每次使用不同的按键组合来观察。

 

1. 另外再开启一个终端，在终端通过输入kill 命令来给进程发送信号，进程的pid 在程序运行的第一 行输出，每次运行程序的时候pid 是不同的，这个是大家要注意的。我们可以在终端通过输入kill -l 来查看当前系统当中的信号列表:

2. 

我们重新运行程序:

在当前终端我们可以看到程序输出自己的pid 是14465,这是我们可以另开一个终端,通过kill 命令向该 进程发送信号:

这里我们发送了信号值为9的信号给了进程14465.再切换到运行程序的终端来观察进程接收到信号后的反应:

对于kill 命令我们可以查看手册: man kill

3)我们编写一个简单的程序，该程序调用kill()函数向某个进行发送信号

继续进行之前的程序等待有信号到来：

在另一个中断完成上面程序的输入并且编译，运行的时候把14650作为参数

在返回之前运行的main的终端观察进行接收到信号的反应：

我们可以查看手册看啊可能kill()函数：man 2 kill

2.使用signal（）函数来捕捉信号。

通常进行在接收到某种信号后，会根据不同的信号执行默认的操作：

• 忽略信号

• 终止（杀死）进程

• 产生核心转储文件，同时终止进程

• 停止进程

• 恢复之前被暂停的进程继续运行

这里我们可以通过signal()来改变进程对某个信号的处置方式。signal（）可以通过查看手册：man 2 signal查看

 

输入上图代码，编译并运行，然后再给该进程发送i新年好，观察进程对接受到信号的反应：

我们在另外一个钟端输入kill命令来向该进程发送信号：

3.通过举例说明alarm()函数和setitimer()函数的使用。

我们先分别查看两个函数的手册：

man 2 alarm

man 2 setitimer：

这里通过命令man 7 signal 可以查看当前系统信号的清单：

从上面可以看到alarm（）函数在技术结束后会发生SIGALRM信号给当前进程，进程对SIGALRM信号的缺省动作是结束进程。

下面一个非常简单的例子：

虽然程序中有无限循环，不断输出字符串process will finish！由于调用了alarm（1）函数，alarm函数会在1s后给该进程发送sigalrm信号，然后进程结束。结果如下所示（部分截图）

接下来继续看一个程序设定了两次定时炸弹，第一次设定5s后爆炸，设定后过了2s，在设定了一个3s后爆炸的定时炸弹。

这里计时时间到了并不会结束进程，因为我们编写了信号捕捉函数，产生 SIGALRM 信号后会输出字符 串 Bomb!! , 我们可以键盘按键组合结束进程，这里我用了 CTRL+C 。 接下来我们用 setitimer() 函数实现 alarm() 函数，输入如下代码

效果图：

程序在运行1秒钟后被 SIGALRM 信号结束。 大家可以分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别。

1. 举例说明信号集操作函数的使用 我们可以通过命令 man 3 sigsetops 来查看手册：

从手册中可以看到，这些函数都是对 sigset_t 这个数据结构进行操作的。 我们可以编写一个打印 sigset_t 的函数

5.举例说明对阻塞信号与未决信号的理解 在一个进程中，保存了两个信号集（在PCB中），分别是阻塞信号集，还有一个未决信号集。当你使用 sigprocmask 的时候，就会修改阻塞信号集。 当你的进程一收到信号且该信号被阻塞，它首先进入到未决信号集中（就是一个 sigset_t ），当未决 信号集中的信号被信号处理函数（你自己定义的或者系统默认的）处理，就会从未决信号集中删除。 如果一个信号加入阻塞信号集，该信号的信号处理函数就不会被调用。

man sigprocmask

对于未决信号集我们不能直接操作，可以使用 sigpending 函数获取未决信号集。 man sigpending

 

下面结合例子来理解，程序的功能是先把 SIGINT 、SIGTSTP 加入到了进程阻塞信号集中去。接下 来，每隔一秒打印一次未决信号集，第 10 次的时候，又把SIGINT 信号从阻塞信号集中删除。

在另一终端输入

然后

 

1. 举例说明sigaction() 函数的使用 不同于 signal 函数， sigaction 函数是符合 POSIX 标准的，而 signal 只是 ANSI C 定义的函数。 除了上面的区别外， sigaction 提供了更多的功能。比如它可以处理带参数的信号，在信号处理的时 候，可以屏蔽其它信号等等。我们通过man 2 sigaction 来查看手册

2. 

下面给出一个程序来说明sigaction() 函数的使用，程序注册了信号 SIGINT 和 SIGTSTP . 需要注意 的一点是 sa_mask 被设置为 SIGINT ，它表示当执行信号处理函数的时候，阻塞信 SIGINT 信号。我 在 handler 函数加入了一打印未决信号的功能，以验证执行到 handler 的时候发送 SIGINT 是被阻 塞住的。

 

 

1. 当程序运行的时候， Ctrl+C 进入 handler ，然后立即 Ctrl+Z 发现 handler 还未执行完就被 SIGTSTP 打断.

2. 当程序运行的时候， Ctrl+Z 进入 handler ，然后立即Ctrl+C 发现并不会被SIGINT 打断，这是因 为该 handler 注册的时候被设置了 SA_MASK = SIGINT 。最后handler 结束的时候打印了未决信号 集，发现里头有 SIGINT 。所以 handler 结束后，又去继续对 SIGINT 进行处理。