Linux 信号总结以及常见信号使用

【摘要】信号是学习linux时必须要熟悉的一部分，没有了信号Linux系统就没办法正常的工作。而我们作为Linux程序员，也要用到信号来进行程序的运行，没有了信号，我们的工作将会变得一团糟。这几天，我把刚刚学的关于信号的知识点总结了一下，分享给大家，希望可以对大家有所帮助。

信号的概念

信号是linux系统为了响应某些状况而产生的事件。进程收到信号后应该采取相应的动作

哪些情况会引发信号

1.键盘事件  ctrl +c  ctrl +\
2.非法内存  如果内存管理出错，系统就会发送一个信号进行处理
3.硬件故障  同样的，硬件出现故障系统也会产生一个信号
4.环境切换  比如说从用户态切换到其他态，状态的改变也会发送一个信号，这个信号会告知给系统

怎样查看信号呢？

【 kill -l 】 这个命令就可以查看所有的信号啦，现在信号已经增加到65个了，但是在这里我要提一下，从33-64这些信号一般不会采用，这是为了区分可靠信号和不可靠信号而新增加的32个信号。关于可靠信号和不可靠信号，我会在下面加以说明滴。

下面我把最常用到的信号给大家解释一下

 

  (2) SIGINT   ctrl +c  终止信号
  (3)                ctrl  +\  暂停信号，放入后台 
  (4)                非法指令

（5）            abort   进程异常终止

  (7) SIGBUS  （虚实关系建立）       总线错误（从写的位置到物理内存，操作系统没有将磁盘的开始位置到物理内存之间建立      联系   mmap(把虚拟内存和磁盘文件的关系映射起来，如果磁盘大小大于0，就建立这种关系
  (9) SIGKILL  kill - 9 pid  杀死进程
  (11) SIGSEGV 段错误
（13） 管道破裂
（14）闹钟
（15） 缺省终止某个进程，终止掉
（17）子进程死的时候会给父进程发送这个信号
（19）进程暂停
（23） SIGURG 紧急数据

（29） 异步 IO

信号的默认处理方式：
这个就要使用  man 手册自己去查找啦，有好多呢，记住常用的就可以啦 

man 7 signal  在第七页，所以直接用 man 7

进程收到信号的三种处理方式

默认：如果是系统默认的话，那就会终止这个进程

忽略 ：信号来了我们不处理，装作没看到   SIGKILL  SIGSTOP 不能忽略

捕获并处理 ：当信号来了，执行我们自己写的代码（捕获信号这个动作是需要我们完成的）  SIGKILL SIGSTOP 不能捕获

注册信号

       typedef void  (* sighandler_t) (int);
       sighandler_t signal (int signum   //要注册的信号
,sighandler_t handler);    //信号执行函数
1.自己定义函数
2.SIG_IGN  #define SIG_IGN  (sighandler_t(1))把1强制转化为函数指针类型
3.SIG_DFL  #define SIG_IGN  (sighandler_t(0))把0强制转化为函数指针类型
      
返回错误 SIG_ERR
#define SIG_ERR

信号是异步事件，当信号到达时，保存当前的执行环境，转去执行信号处理函数，当信号处理函数完毕，恢复现场，继续执行

这里我们看一下可靠信号和不可靠信号的区别吧

不可靠信号

Linux的信号继承自早期的Unix信号，Unix信号的缺陷
1.信号处理函数执行完毕，信号恢复成默认处理方式（Linux已经改进)
2.会出现信号丢失，信号不排队
1-31  都是不可靠的，会出现信号丢失现象
可靠信号  

34-64重新设计的一套信号集合
不会出现信号丢失，支持排队，信号处理函数执行完毕，不会恢复成缺省处理方式

实时信号 ： 就是可靠信号
非实时信号：不可靠信号

发送信号：
 kill  -信号值 pid

int kill(int pid,int signum)
   pid > 0 :发送给pid进程
   pid = 0 ：调用者所在进程组的任一进程
   pid = -1:  有权发送的任何一个进程，除了1
   pid < -1 |pid|进程组所有的进程

进程组：进程组中有若干个进程
用管道连接的进程， fork创建的父子进程都属于同一个进程组

sleep 返回值 > 0 表示还剩多少秒没睡就被信号打断

给自己发信号
raise（  int signum  ）
kill(getpid() ,signum)

给进程组发信号
int killpg(int gid,int signum);

暂停进程，直到被信号打断
int  pause( void ）把当前进程变成就绪态，让出CPU  calling process

SIGALRM
int alarm(int sec)
当sec规定的时间到了，触发SIGALRM信号
如果sec是0，表示清除信号

下面是两个SIGALRM信号的使用范例，希望通过这两个实例可以加深你们对于闹钟信号的理解啊

#include
#include
#include
#include

void handler(int s) //信号到来，则执行这个函数，输出超时
{
  printf("超时\n");
  exit(1);
}

int main()
{
    char buf[100]={};
    printf("输入名字");
    
   signal(SIGALRM,handler); //定义一个信号函数，当SIGALRM信号发过来时，执行handler函数
    alarm(5);  //设置五秒的时钟，五秒内如果没有执行输入操作就会发送信号
      
    scanf("%s",buf);
    alarm(0);  //如果五秒内执行了操作，那就清空闹钟
    
    printf("名字为：%s\n",buf);
    
    for(; ;) //验证闹钟时间已经清空
    {
      fflush(stdout); 
      printf(".");
      sleep(1);
    }
    
    }

执行结果

基于闹钟原理，我们再来实现一个更加复杂的小型考试系统

代码如下

#include
#include
#include
#include

int count=0;   //初始化
int wrong=0;   //初始化

void handler(int s)  //当闹钟信号发过来，执行这个函数，输出对错的个数
{
  printf("time out \n");
  printf("right = %d,wrong = %d\n ",count,wrong);
  exit(1);
}

int main()
{
  int i = 0;
  signal(SIGALRM,handler); //定义信号函数接收信号
  
 alarm(30);  //设置闹钟时间为30秒
 srand(getpid());  //用子进程id作为随机种子数
 for(i=0;  i<10;i++)  //循环十次，输出随机数相加结果
{
   int left = rand() %10;
   int right = rand() %10;
   printf("%d + %d=",left,right); 
   int ret;

   while (getchar()!='\n'); //清空输入缓冲区，防止异常输入使得程序崩溃
   scanf("%d",&ret);
   if(left +right == ret) //判断对错
   {
     count++;
   }
   else
   {
     wrong++;
   }
}   
printf("做完了\n");
printf("right =%d,wrong = %d \n",count,wrong);
}

程序结果如下

从这两个实例，我们已经可以知道时钟的简单用法啦，那么说了这么多，我觉得你们也可以自己上手去做一个以闹钟为中心的小程序啦。再另一篇博客里面我会讲一讲时钟的用法，希望可以帮助到你们哦。

注：我也是个初学者啦，如果哪里又纰漏之处，欢迎指正啊，也可以私信我，我很喜欢交流的。