实验七 信号

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。

  1. 在当前终端通过按键组合向该进程发送信号 CTRL+C、CTRL+Z、CTRL+\ 观察三种信号及其对应的进程反应
    ctrl+c //发送SIGINT信号给前台进程组中的所有进程,终止正在运行的程序
    ctrl+z //发送SIGTSTP信号给前台进程组中的所有进程,挂起一个进程。
    ctrl+\ //发送SIGQUIT信号给前台进程组中的所有进程,终止前台进程并生成 core 文件。
  2. 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。
    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

    再另一个终端重新运行程序
    在当前终端我们可以看到程序输出自己的 pid 是 3202,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:


    对于 kill 命令我们可以查看手册:
  3. 我们编写一个简单的程序,该程序调用 kill() 函数向某个进程发送信号

    我们继续运行之前的程序等待有信号到来:

    在另外一个终端完成上面程序的输入并编译,运行的时候把3038作为参数。

    再返回之前运行 hellosignal 的终端观察进程接收到信号的反应:

    我们可以查看手册看看 kill() 函数: man 2 kill

    2.使用 signal() 函数来捕捉信号。

通常进程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() 可能是很多同学目前为止见过最复杂的函数。我们通过查看手册: man 2 signal



我们输入完上述代码,编译并运行,然后再给该进程发送信号,观察进程对接收到信号的反应

ctrl+c
ctrl+z
ctrl+\

我们在另外一个终端输入 kill 命令来向该进程发送信号:

问题:删除sleep(2); 这一行,再给程序发信号,看看 main 函数打点的情况。

答:在未删除sleep(2)时发送信号后的第一个 . 为2s后发出;删除后第一个 . 变为立即发出。
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

这里我们通过命令 man 7 signal 可以查看当前系统信号的清单:


从上面可以看到 alarm() 函数在计时结束后会发生 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:
alarm_test.c

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1秒后给该进程发送 SIGALRM 信号,然后进程结束。

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


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include<stdio.h>


试分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别?
alarm()函数,当定时时间到了,就会产生SIGALRM信号结束进程。
setitimer()函数从开始计时到时间结束,会产生SIGALRM信号,
若it_interval的值为0,则不会重新启动该定时器,调用 setitimer()失败,返回-1,结束进程。
举例说明信号集操作函数的使用。
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。
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。





6.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。
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

posted @ 2021-06-07 21:50  18043103江美娟  阅读(35)  评论(0编辑  收藏  举报