博客内容:进程间通信—信号
在计算机科学中,信号是Unix、类Unix以及其他POSIX兼容的操作系统中进程间通讯的一种有限制的方式。它是一种异步的通知机制,用来提醒进程一个事件已经发生。当一个信号发送给一个进程,操作系统中断了进程正常的控制流程,此时,任何非原子操作都将被中断。如果进程定义了信号的处理函数,那么它将被执行,否则就执行默认的处理函数。
日常生活中类似于信号,就像古人的闻鸡起舞,摔杯为号……,又或者是川渝女孩的“老字蜀道山”。这样的“约定俗成”的就是信号,因为都知道这样的行为一旦出现后面必定还有出现解决的动作。对于OS来说就是函数。对于我们自己写的程序一旦陷入死循环就需要手动终止(Ctrl+c)。这也是OS系统自己知道一旦收到信号就会有对应的处理动作。
通过终端按键产生信号
调用系统函数向进程发信号,kill命令是调用kill函数实现的。kill函数可以给一个指定的进程发送指定的信号。raise函数可以给当前进程发送指定的信号(自己给自己发信号)。
#include
int kill(pid_t pid, int signo);
int raise(int signo);
硬件异常被硬件以某种方式被硬件检测到并通知内核,然后内核向当前进程发送适当的信号。例如当前进程执行了除以0的指令,CPU的运算单元会产生异常,内核将这个异常解释 为SIGFPE信号发送给进程。再比如当前进程访问了非法内存地址,MMU会产生异常,内核将这个异常解释为SIGSEGV信号发送给进程。
信号虽然多,但是分为实时信号,分时信号。这里就直说前面的31个分时信号。对于信号的处理动作可以是忽略,默认,自定义来实现对于信号的递达。信号中大多数信号默认都是对于进程的终止,对于18、19号信号就是对于进程继续和暂停,比较强悍的还是信号9。专治各种不服,可以终止前台和后台运行的进程。自定义对于信号的处理。使用函数
#include
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
对于Linux中的进程来说,父进程会对子进程的僵尸状态进行回收,但是对于进程来说不可能一直就盯着子进程,对于父进程自己也需要自己做自己的任务 ,但是同时还有兼顾子进程的回收机制,就需要一个信号来提醒父进程。如何证明是子进程退出后发送的信号是17号信号呢?
void handler(int sig)
{
pid_t id;
while ((id = waitpid(-1, NULL, WNOHANG)) > 0)
{
printf("wait child success: %d\n", id);
}
printf("child is quit! %d\n", getpid());
}
int main()
{
signal(SIGCHLD, handler);
pid_t cid;
if ((cid = fork()) == 0)
{ // child
printf("child : %d\n", getpid());
sleep(3);
exit(1);
}
while (1)
{
printf("father proc is doing some thing!\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
int sigaction(int signo, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact)
示例
void sigcb(int signo)
{
std::cout << "signal num:" << signo << endl;
}
int main()
{
struct sigaction act,oact;//定义结构体
sigemptyset(&act.sa_mask);//清空
sigemptyset(&oact.sa_mask);
sigaddset(&act.sa_mask,2);//添加2号信号
act.sa_handler=sigcb;//执行自定义函数
sigaction(2,&act,&oact);//捕捉2号信号
while(true)
{
cout<<"这是二号信号的捕捉,pid:"<<getpid()<<endl;
sleep(2);
}
return 0;
}
使用该函数后改变信号原来的动作,自定义后的函数信号递达就会覆盖掉原来的,如果改到2号信号然后向进程发送2号信号就会,进程依然不会停止。但是对于9号信号不会被更改。如果改掉了9号信号,那不就是一个妥妥的病毒了嘛。
对于信号的处理也必须分时机来进行的,如果当前信号来临时,进程还没有处理完当前的内容,那么发出的信号就会存放在一张位图中,等待进程来处理。
实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery) 信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending)。 进程可以选择阻塞
(Block )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.
注意,阻塞和忽略是不同的,只要信号被阻塞就不会递达,而忽略是在递达之后可选的一种处理动作。
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。进程如果一直没有被递达,再次发送同样的信号pending表也只会是1。不会累加。handler表实际就是一个函数指针数组。对于上面的位图结构,如果想添加信号阻塞或者解除信号阻塞,
#include
int sigemptyset(sigset_t *set); //清空信号集
int sigfillset(sigset_t *set); //添加所有的信号,整个信号集位图填满
int sigaddset (sigset_t *set, int signo); //增加信号
int sigdelset(sigset_t *set, int signo); //删除信号
int sigismember(const sigset_t *set, int signo); //检查信号是否在位图中
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset) //进行信号阻塞
int main()
{
sigset_t set, oset;
sigemptyset(&set);
sigemptyset(&oset);
sigaddset(&set, 2);
sigaddset(&set, 40);
int cnt = 0;
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, &oset);
while (true)
{
cout << "这是sigprocmask的信号,pid " << getpid() << "计数"<<cnt++ << endl;
sleep(2);
}
return 0;
}
以上就是信号的常见函数使用。