第六章信号与信号处理

第六章信号与信号处理

• 6.1信号和中断
  由I/O设备或者协议处理器发送到外部请求，它将CPU从正常执行转移到中断处理。
  （1）人员中断，人员再次上线后能够继续之前的事项
  （2）进程中断，来源如下
  1.硬件中断
  2.来自其他进程
  3.自己造成（除以0，无效地址）
  （3）硬件中断，情况如下
  1.来自硬件
  2.来自其他处理器的中断
  3.自己造成
  （4）进程的陷阱错误
• 6.2Unix/Linux信号示例
  （1）Ctrl+C 终止当前进程。键盘中断处理程序将Ctrl+C转换成SIGINT（2）信号，发送给终端上的进程。在内核模式下，每个进程都要检查和处理未完成的信号，进程对绝大多数信号是调用系统内核的kexit（exitValue）函数来终止。Linux中exitValue的低位字节是导致进程终止的信号。
  （2）Nohup a.out &命令在后台运行一个程序。及时用户退出程序依然执行。忽略SIGINT（1）信号。当用户退出时sh会向子程序发送SIGHUP信号，子程序忽略之。
  （3）Kill pid （or kill -s 9 pid）杀死进程，执行杀死的进程向pid标识的目标发送SIGTERM（15）信号，请求它死亡。如果拒绝使用括号中的强制执行。
• 6.3 Unix/Linux中的信号处理
  （1）型号类型（signal.h）
  

（2）信号来源
·硬件中断
1.中断键SIGINT（2）
2.间隔定时器SIGALRM（14）、SIGVTALRM（26）、SIGPROF（27）
3.总线错误、IO陷阱

·异常
如通常陷阱信号SIGEPE（8）表示除以0，SIGSEGV（11）段错误

·其他进程
进程使用kill（pid，sig）。杀死无限循环进程。

（3）进程PROC结构体中的信号
每个进程PROC都有一个32位的向量，用来记录发送给程序的信号。位向量中每一位表示信号编号（0位除外），一个信号MASK位向量，用来屏蔽相应信号，使用sigmask、sigsetmask、siggetmask、sigblock等来设置、清除、检查MASK信号。
（4）信号处理函数
信号处理数组int sig[32]。数组每个条目都指定了如何处理相应的信号，0表示默认，1表示忽略，其他非0值表示用户模式下预先安装的信号捕捉函数。

（5）安装信号捕捉函数
进程系统调用

修改选定信号编号的处理函数，SIGKILL（9）和SIGSTOP（19）除外。已安装的处理函数一定是以下形式用户空间中信号捕捉函数的入口：

1.执行已安装的信号捕捉函数之前，通常将信号设置为默认。为捕捉下次出现的相同信号，必须重新安装捕捉系统。

实例

点击查看代码

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>
#include<string.h>
void handler(int sig,siginfo_t *siginfo,void *context)
{
	printf("handler:sif=%d from PID=%d UID=%d\n",sig,siginfo->si_pid,siginfo->si_uid);
}

int main(int argc,char *argv[])
{
	struct sigaction act;
	memset(&act,0,sizeof(act));
	act.sa_sigaction = &handler;//添加响应函数
	act.sa_flags = SA_SIGINFO;
	sigaction(SIGTERM,&act,NULL);//将行为act放入响应处理机制
	printf("proc PID=%d looping\n",getpid());
	printf("enter kill PID to send SIGTERM signal to it\n");
	while(1)//一直循环
	{
		sleep(10);
	}
}

**运行结果** 

·函数调用和命令

• 6.4信号处理步骤
  （1）当某进程处于内核模式是，会检查并处理未完成的信号。
  （2）重置用户安装的信号捕捉器。
  （3）信号和唤醒。
  

• 6.5信号与异常
  Unix设计最初用途如下
  

• 6.7信号做为IPC
  

• 6.7 Linux中的IPC
  进程之间通信的机制。

• 6.7.1管道和FIFO
  

• 6.7.2信号

• 6.7.3System V IPC
  在POSIX标准下，包括共享内存、信号量和消息队列。

• 6.7.4 POSIX消息队列
  类似于System V IPC的消息队列，更通用且具有移植性

• 6.7.5线程同步机制
  Linux不区分进程和线程。在Linux中，进程共享某些公共资源的线程。如果是使用共享地址空间的clone（）系统调用创建的线程，他们通过共享内存进行通信。

• 6.7.6 套接字
  跨网络通信的的IPC机制。

• 6.8编程项目

点击查看代码

#include<stdio.h>
#include<signal.h>
#include<fcntl.h>
#include<string.h>

#define LEN 64
int ppipe[2];
int pid;
char line[LEN];
int parent()
{
	printf("parent %d running \n",getpid());
	close(ppipe[0]);
	while(1)
	{
	printf("parent %d:input a line :\n",getpid());
	fgets(line,LEN,stdin);
	line[strlen(line)-1] = 0; // kill the \n at and
	printf("parent %d write to pipe\n",getpid());
	write(ppipe[1],line,LEN);
	printf("printf %d send signal 10 to %d\n",getpid(),pid);
	kill(pid,SIGUSR1);
	}
}

void chandler(int sig)
{
printf("\nchild %d got an interrupt sig=%d\n",getpid(),sig);
read(ppipe[0],line,LEN);
printf("child %d get a message =%s\n",getpid(),line);
}
int child()
{
	char msg[LEN];
	int parent = getppid();
	printf("child %d running \n",getpid());
	close(ppipe[1]);
	signal(SIGUSR1,chandler);
	while(1);
}

int main()
{
	pipe(ppipe);
	pid = fork();
	if(pid) parent();
	else child();
}

**运行结果**