进程间通信——信号

同一个主机的进程间通信：

1. 无名管道（PIPE）——适用与任何同主机进程（多亲缘关系进程）——管道是单向的，多进程使用同一管道会产生交叉读写的问题
2. 有名管道（FIFO）——依赖文件系统，实现不同进程对文件系统下某个文件的访问
3. 消息队列（Message Queue）——同主机任意多进程间通信——存放的数据量有限，适用与少量数据传递
4. 共享内存（Share Memory）——同主机任意进程间大量数据通信——数据访问存在竞争问题
5. 信号（Signal）——同主机进程间同步机制
6. 信号量（semaphore）——同主机进程间异步机制

网络主机间进程通信：

1. RPC
2. 套接口（Socket）

Linux信号是一种进程间异步通信机制，在实现上是软中断。对进程而言，信号的产生是随机的，所以进程无法预先知道信号会不会发送到当前进程，也无法预见什么时候发送到进程

发送信号即进程产生信号并发送给目标进程，当操作系统发送信号到目标进程时成为递送信号，被递送的信号在目标进程被执行成为捕获信号

信号到来时目标进程不执行默认操作而执行自定义代码，称为安装中断（安装信号），在目标进程中设置要执行的自定义代码

产生信号，并发送给目标进程，但此时目标进程以告知操作系统它现在暂时不接受信号，等过一段时间目标进程解除屏蔽之后再接受信号，此时产生并发送给目标进程但被屏蔽的信号成为未决信号，目标进程告知操作系统暂时不接受信号称为屏蔽信号；

若信号被递送到目标进程，但目标进程不处理而至接丢弃，成为忽略信号

在进程屏蔽信号期间其他进程多次发送同一个信号，不可靠信号只有一次未决记录，即屏蔽解除后只执行一次，可靠信号则发送多少次记录多少次，解除后便执行多少次

信号的生命周期：

（1）在目的进程中安装信号（即在目的进程中设置自定义代码）

采用linux系统调用signal(要接收的信号,接收到信号后的处理函数入口),sigaction(要接收的信号,指定欲设置的信号处理方式,存储执行此函数前针对此信号的安装信息)

（2）某进程产生信号，同时设置目的进程（通过进程pid），后由操作系统管理（发送信号）

• 采用linux系统调用kill(目的进程pid，信号值)，传递一个信号给指定进程,
• raise(信号值)，传递信号给当前进程,
• alarm(时间)，唤醒进程以及设置定时（在多少时间内发送超时信号SIGALRM给当前进程）
• ualarm(n内产生超时信号，每隔m重复产生此信号)，mn单位为us

（3）信号在目的进程被注册（即将信号值放入进程的未决信号集）

（4）信号在进程中注销

　　 要在进程执行相应处理程序之前注销进程

（5）信号生命终止

　　  注销后，目的进程根据进程对信号设置的处理方式暂时终止当前代码的执行，保护上下文、执行信号处理函数（捕获信号），回复到终端位置继续执行

 

信号处理的方法有两种，一种是使用signal函数进行处理即安装信号处理函数，另一种使用信号集函数。 

• signal(要接收的信号，接收到信号后的处理函数入口)

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

void sig_usr(int sig);

int main(int argc,char* argv[])
{
        int i=0;
        if(signal(SIGUSR1,sig_usr)==SIG_ERR)//SIGUSR信号到来时执行sig_usr代码的操作
        {
                printf("can't catch SIGUSR1\n");
                }
        if(signal(SIGUSR2,sig_usr)==SIG_ERR)
        {
                printf("can't catch SIGUSR2\n");
                }
        while(1)
        {
                printf("%2d\n",i);
                pause();//让进程暂停直到信号出现
                i++;
                }
                return 0;
        }

void sig_usr(int sig)
{
        if(sig==SIGUSR1)
                printf("received SIGUSR1\n");
        else if(sig==SIGUSR2)
                printf("received SIGUSR2\n");
                else
                        printf("uncleared signal %d\n",sig);
        }

[root@sun signal]# ./signal&　　　　//获得进程ID　　　　　　　　　　　　另一个终端发送信号：
[1] 5572
[root@sun signal]#  0　　　　　　　//并执行./signal　　　　　　　　　　　　　 [root@sun signal]# kill -SIGUSR1 5572
received SIGUSR1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
 1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[root@sun signal]#kill -SIGUSR2 5572
received SIGUSR2
 2
函数将返回针对此信号的上一次设置，如果设置多次则返回最近一次设置

 

 

• 第二种是信号集处理信号：信号集是一个能表示多个信号的数据类型，sigset_t set ，set即一个信号集。

既然是一个集合，就需要对集合进行添加/删除等操作。

　　int sigemptyset(sigset_t *set); 将set集合置空
　　int sigfillset(sigset_t *set)； 将所有信号加入set集合
　　int sigaddset(sigset_t *set,int signo); 将signo信号加入到set集合
　　int sigdelset(sigset_t *set，int signo); 从set集合中移除signo信号
　　int sigismember(const sigset_t *set,int signo); signo判断信号是否存在于set集合中

信号处理的过程如下

 

图转自http://blog.csdn.net/rongdeguoqian/article/details/12705603