linux之信号

信号：在生活中，我们遇到过不同种类的信号，比如：（交通信号，乃至某个人的表情，动作等带给你不同的信号）然而，在我们的linux下，我们最熟悉的就是，当遇到一个死循环的程序时，我们第一想到的就是按ctrl+c，此时这个进程立马终止，这是一种通过键盘产生的信号。而说起ctrl+c，就引出了前台进程和后台进程。当ctrl+c产生的信号只能发给前台进程。

用kill -l命令就可以查看信号了；

产生信号的另一种方式是：信号异常触发系统使该进程终止：

例子：

运行结果：

还有一种方式，通过指令来使该进程终止：

然后直接运行./test:

还有一种方式，通过alarm使进程终止；

说起alarm给大家举个例子吧，alarm意思是闹钟，在这里也同样代表着当你执行某个进程时，突然用alarm定时的时间到了，这时闹钟发挥了作用，使得你的进程被迫停止，比如：

这是一个统计1秒钟计数的程序，当一秒钟到时，就会被SIGALRM信号终止。

运行结果：

下面我们来说一下处理信号的几种方式吧！

忽略信号；执行默认；执行自定义（信号的捕捉）三种方式。（那么问题来了，什么时候处理呢？答案是适当的时候处理）

执行信号的处理动作称为信号递达，信号从产生到递达之间的状态，称为信号未决。进程可以选择阻塞某个信号，被阻塞的信号产生时将保持在未决状态，直到进程解除对此信号的阻塞，才执行递达的动作。

阻塞和忽略是不同，只要信号被阻塞就不会递达，而忽略则是在递达之后可选的一种处理动作。

信号在内核中是这样表示的：

block:代表屏蔽状态字（1表示阻塞，0表示不阻塞）

pending：代表未决（1表示未决，0表示可以递达）

handler：代表信号的处理方式（默认，忽略，自定义）

每个信号都有两个标志位分别表示阻塞(block)和未决(pending),还有一个函数指针表示处理动作。信号产生时,内核在进程控制块中设置该信号的未决标志,直到信号递达才清除该标志。

上面那张表说明：SIGHUP是没有阻塞也没有产生，所以处理动作为默认处理动作

SIGINT的block为1，pending也为1，表示正在阻塞，无法递达。它的处理动作为忽略，但是在没有解除阻塞之前不能忽略该信号，很可能在解除阻塞前改变为其他的处理动作。

对于上述的三张表，操作系统中的每个进程运行时都会存在。

SIGQUIT的block为1，pending为0，说明正在被阻塞，解除阻塞后就可以递达。处理动作为用户自定义的处理动作。

还有一种现象是，对于解除阻塞之前可能会发送多次信号，这时操作系统该作何处理呢。这里主要是分为普通信号和实时信号，普通信号出现发送多次的情况，会当做是一次信号进行处理。而实时信号发送多次的情况，会将这多个信号存在一个队列中，分别处理各个信号。我们一般讨论的是普通信号，因此只记录一次，我们将未决和阻塞状态用同一个数据类型来存储sigset_t，信号集为sigset_t。还需要注意的一点是，阻塞信号集也叫做当前进程的信号屏蔽字。

说了信号集，我们之前说过这些普通信号是以位图的形式存放的。每一个bit位表示一种信号是否存在。

对于信号的操作，我们有一组信号集操作函数，如下：

函数sigemptyset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit清零,表示该信号集不包含任何有效信号。

函数sigfillset初始化set所指向的信号集,使其中所有信号的对应bit置位,表⽰示该信号集的有效信号包括系统支

持的所有信号。

在使⽤用sigset_t类型的变量之前,⼀一定要调⽤用sigemptyset或sigfillset做初始化,使信号集处于确定的状态。

做完初始化之后调用sigaddset和sigdelset来添加或者删除信号。

这四个函数成功返回0，失败返回-1；

sigismember用来表示某种信号是否出现在有效信号集中。出现返回1，不出现返回0.

*还有函数sigprocmask：（读取或更改进程的信号屏蔽字）

#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);

成功返回0，出错返回-1

这里的oset为输出型参数，如果oset为非空，则输出当前进程的信号屏蔽字，通过oset输出。如果set为非空，则更改信号屏蔽字，how指示如何更改。如果set和oset都为非空，则将当前进程的信号屏蔽字备份在oset中，然后再通过how参数更改信号屏蔽字。

how主要有三种表示：SIG_BLOCK(包含了我们希望添加的信号屏蔽字),SIG_UNBLOCK(包含了我们希望从信号屏蔽字中阻塞的信号),SIG_SETMASK(设置了当前的信号屏蔽字的值);

*函数sigpending:（读取当前进程的未决信号集）

#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);

set为输出型参数，将信号通过set输出

小栗子：

#include<stdio.h>
#include<signal.h>void PrintSigset(sigset_t *sig)
{int i = 0;for(i = 1; i < 32; i++){if(sigismember(sig,i)){printf("1 ");}else{printf("0 ");}}printf("\n");
}int main()
{sigset_t sigset,osigset;sigemptyset(&sigset);sigemptyset(&osigset);sigaddset(&sigset,SIGINT);sigprocmask(SIG_BLOCK,&sigset,&osigset);while(1){sigpending(&sigset);PrintSigset(&sigset);sleep(1);}return 0;
}

这个程序实现了将2号信号设置为阻塞信号。所以一直无法递达。

程序运行时,每秒钟把各信号的未决状态打印一遍,由于我们阻塞了SIGINT信号,按Ctrl-C将会使SIGINT信号处于未决

状态,按Ctrl-\和ctrl+z仍然可以终止程序,因为SIGQUIT信号没有阻塞。

运行结果：

还有一个小栗子，我们将2号信号阻塞之后，5秒后解除阻塞。并打印原来信号的状态。

#include<stdio.h>
#include<signal.h>void PrintSigset(sigset_t *sig)
{int i = 0;for(i = 1; i < 32; i++){if(sigismember(sig,i)){printf("1 ");}else{printf("0 ");}}printf("\n");
}void handler(int sig)
{printf("pid: %d sig:%d \n",getpid(),sig);
}
int main()
{sigset_t sigset,osigset;sigemptyset(&sigset);sigemptyset(&osigset);sigaddset(&sigset,SIGINT);sigprocmask(SIG_BLOCK,&sigset,&osigset);int count = 0;signal(2,handler);//signal(2,SIG_DFL);while(1){sigpending(&sigset);PrintSigset(&sigset);sleep(1);if(count++ > 5){sigprocmask(SIG_SETMASK,&osigset,NULL);count = 0;}}return 0;
}

运行结果：