从零开始UNIX环境高级编程(10):信号

0. 思维导图

信号

1. 信号概念

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1.1 信号的名字

每个信号都有一个名字，这些名字以SIG开头。Linux将这些信号定义在/usr/include/bits/signum.h中。

/* Signals.  */
#define SIGIGHUP      1   /* Hangup (POSIX).  */
#define SIGINT      2   /* Interrupt (ANSI).  */
#define SIGQUIT     3   /* Quit (POSIX).  */
#define SIGILL      4   /* Illegal instruction (ANSI).  */
#define SIGTRAP     5   /* Trace trap (POSIX).  */
#define SIGABRT     6   /* Abort (ANSI).  */
#define SIGIOT      6   /* IOT trap (4.2 BSD).  */
#define SIGBUS      7   /* BUS error (4.2 BSD).  */
#define SIGFPE      8   /* Floating-point exception (ANSI).  */
#define SIGKILL     9   /* Kill, unblockable (POSIX).  */
... ...
... ...
#define SIGSYS      31  /* Bad system call.  */
#define SIGUNUSED   31

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1.2 signal函数

使用signal函数，我们可以捕获一个信号

• 函数原型

  #include 
  
  typedef void (*sighandler_t)(int);
  
  sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
  

• 参数说明

• signum：信号量，即信号的名字

• 返回值
  returns the previous value of the signal handler, or SIG_ERR on error.

• handler
  如果handler是一个函数地址，当收到signum信号时，则调用handler函数，该函数被称为信号处理函数；
  如果handler的值是常量SIG_IGN，表示忽略此信号；后面会有一个示例
  如果handler的值是常量SIG_DFL表示按照系统默认动作执行。
  SIG_IGN、SIG_DFL也定义在/usr/include/bits/signum.h中。

   /* Fake signal functions.  */
   #define SIG_ERR ((__sighandler_t) -1)       /* Error return.  */
   #define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)        /* Default action.  */
   #define SIG_IGN ((__sighandler_t) 1)        /* Ignore signal.  */

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1.3 产生信号的条件

产生信号的条件

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1.4 处理信号的方式

处理信号的方式一共有3种，分别是：捕捉信号 、忽略此信号 和 执行系统默认动作

1. 捕捉信号

使用signal函数可以捕获信号

• 示例代码

当捕获当SIGINT信号时，就调用sig_int函数，打印received SIGINT

#include "apue.h"

void sig_int()
{
    printf("received SIGINT\n");
    return;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    signal(SIGINT, sig_int);
    for (; ;)
        sleep(1);
    return 0;
}

• 输出结果

捕捉信号

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2. 忽略此信号

将signal函数的handler参数赋值为SIG_IGN，就可以实现忽略此信号的功能

• 示例代码

当用户输出ctrl+c时，产生的SIGINT信号会被忽略

#include "apue.h"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    signal(SIGINT, SIG_IGN);
    for (; ;)
        sleep(1);
    return 0;
}

• 输出结果

signal

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3. 执行系统默认动作

如果没对信号进行捕获或者忽略，那么在收到信号时，进行将执行系统默认动作。使用man kill可以查看每个信号对应的系统执行默认动作。例如，SIGINT的默认Action为exit，即如果进程收到该信号，默认执行进程退出。

man kill

除了exit，系统的支持的action还有ignore(忽略)、stop(停止)和core。其中core指的是进程收到信号后会产生一个Core Dump File。

Core Dump File是否生成由Core文件大小决定，Linux中默认的Core文件大小设置为零，也就是不生成Core Dump File。想要生成Core Dump File，需要通过命令 ulimit -c unlimited 来设置Core文件大小为无限制。

root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# ulimit -c unlimited

通过命令**echo "core-%e-%p-%t" > /proc/sys/kernel/core_pattern **可以设置Core Dump File的命令规则

root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# echo "core-%e-%p-%t" > /proc/sys/kernel/core_pattern

运行上面例子中的signal程序，让它在后台运行，使用kill命令发送SIGSEGV信号给该进程，由于SIGSEGV的默认action为core，该进程在收到SIGSEGV信号后会生成一个Core Dump File

root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# ./signal &
[1] 16613
root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# jobs
[1]+  Running                 ./signal &
root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# kill -11 %1
root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# 
[1]+  Segmentation fault      (core dumped) ./signal
root@ubuntu:/home/ckt/work/unix/code/chapter10# ls -l | grep core
-rw------- 1 root root 253952 Apr 18 01:53 core-signal-16613-1492505601

下面以一段代码演示由于进程没有捕获SIGINT，再收到该信号后，进程会执行退出

• 示例代码

#include "apue.h"

int main(int argc, char const *argv[])
{
    for (; ;)
        sleep(1);
    return 0;
}

• 输出结果

没有捕获**SIGINT**，执行系统默认动作

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待续

... ...

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参考

• jobs 命令
• Linux中生成 Core Dump 文件的方法
• 详谈 UNIX 环境进程异常退出