三十、Linux 进程与信号——信号的概念及 signal 函数

30.1 信号的基本概念

• 信号（signal）机制是Linux 系统中最为古老的进程之间的通信机制，解决进程在正常运行过程中被中断的问题，导致进程的处理流程会发生变化
• 信号是软件中断
• 信号是异步事件
  • 　　不可预见
  • 信号有自己的名称和编号
  • 信号和异常处理机制
• 信号发生的来源
  
  • 硬件来源：如按下键盘或其他硬件故障，信号是由驱动程序产生
  • 软件来源：最常用发送信号的系统函数是 kill()，raise()，alarm() 和 setitimer() 等函数，软件来源还包括一些非法运算等操作，软件设置条件（如：gdb调试），信号是由内核产生。

　　查看系统当中的信号：kill -l

　　

• [1 ~ 31] 信号称为非实时信号
  • 发送的信号可能丢失，不支持信号排队
• [32 ~ 64] 信号称为实时信号
  • 发送的多个实时信号都会被接受，支持信号排队
• 信号无优先　　信号定义的地方：/usr/include/bits/signum.h 和 signum-generic.h

30.2 信号的处理和变革

30.2.1 信号的处理

• 忽略信号
  • SIGKILL 和 SIGSTOP 永远不能忽略
  • 忽略硬件异常
  • 进程启动时 SIGUSR1 和 SIGUSR2 两个信号被忽略
• 执行默认操作
  • 每个信号有默认动作，大部分信号默认动作是终止进程
• 捕获信号
  • 告诉内核出现信号时调用自己的处理函数
  • SIGKILL 和 SIGSTOP 不能被捕获

30.2.2 信号变革

• 信号出现在早期的 UNIX 中
• 早期信号模型是不可靠的
• BSD 和 SYSTEM V 分别对早期信号进行扩展，但是相互不兼容
• POSIX 统一了上述两种模型，提供了可靠信号模型　　

30.3 signal 函数

#include <signal.h>
void (*signal(int signo, void (*func)(int )))(int );

• 函数功能：向内核登记信号处理函数
• 函数参数：
  • signo：要登记的信号值
  • func：
    • 信号处理函数指针
    • SIG_IGN：忽略信号
    • SIG_DFL：采用系统默认的方式处理信号，执行默认操作
• 返回值：若成功，则返回先前的信号处理函数指针，出错，则返回 SIG_ERR　

　　signal 函数原型如下：

　　

　　

#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

/** 定义信号处理函数
 *  signo   进程捕获到的信号
 */
void sig_handler(int signo)
{
    printf("%d, %d occured\n", getpid(), signo);
}

int main(void)
{
    /** 向内核登记信号处理函数以及信号值 */
    if(signal(SIGTSTP, sig_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal sigtstp error");
    }

    if(signal(SIGINT, sig_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal sigint error");
    }

    if(signal(SIGUSR1, sig_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal usr1 error");
    }

    if(signal(SIGUSR2, sig_handler) == SIG_ERR) {
        perror("signal usr2 error");
    }

    if(signal(SIGKILL, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
        perror("signal sigtstp error");
    }

    if(signal(SIGSTOP, SIG_IGN) == SIG_ERR) {
        perror("signal sigint error");
    }
    int i = 0;
    while(i < 30) {
        printf("%d out %d\n", getpid(), i++);
        sleep(50);
    }

    return 0;
}