Linux 信号处理

1： 信号

信号(signal)是一种软件中断，它提供了一种处理异步事件的方法，也是进程间惟一的异步通信方式。

2：信号名和编号
每个信号都有一个名字和编号，这些名字都以“SIG”开头。
信号定义在signal.h头文件中，信号名都定义为正整数。

3：查看linux所有的信号

命令： kill -l

4：常见的信号解释

SIGINT：用户按下组合键时。默认动作为终止进程。

SIGKILL：无条件终止进程。

 SIGUSR1：用户定义的信号，即程序可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。

 SIGSEGV：指示进程进行了无效的内存访问（段错误）。默认动作为终止进程并使用该信号。

SIGUSR2：这是另外一个用户定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。

5：信号的处理
信号的处理有三种方法，分别是：忽略、捕捉和默认动作

• 忽略信号：大多数信号可以使用这个方式来处理。
  • 有两种信号不能被忽略（分别是 SIGKILL和SIGSTOP）。因为他们向内核和超级用户提供了进程终止和停止的可靠方法。
• 捕捉信号：需要告诉内核，用户希望如何处理某一种信号，说白了就是写一个信号处理函数，当该信号产生时，调用用户自定义的函数，以此来实现某种信号的处理。
• 系统默认动作：对于每个信号来说，系统都对应由默认的处理动作，当发生了该信号，系统会自动执行。

6：各种信号的默认处理情况

7：常用的信号处理函数：       https://blog.csdn.net/FallingU/article/details/52751091

（1）signal

#include typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

signal的第1个参数signum表示要捕捉的信号，第2个参数是个函数指针，表示要对该信号进行捕捉的函数。函数也可以是SIG_IGN(表示忽略掉该信号而不做任何处理，就会执行这个信号的默认处理动作)。signal如果调用成功，返回以前该信 号的处理函数的地址，否则返回SIG_ERR。

（2）sigaction （为了应对signal函数对于信号处理阻塞中遇到的问题）

#include int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

参数signum为需要捕捉的信号;参数 act是一个结构体，里面包含信号处理函数地址、处理方式等信息。参数oldact是一个传出参数，sigaction函数调用成功后，oldact里面包含以前对signum的处理方式的信息。如果函数调用成功，将返回0，否则返回-1

结构体 struct sigaction(注意名称与函数sigaction相同)的原型为：
struct sigaction {
        void (*sa_handler)(int);   //老类型的信号处理函数指针
        void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);//新类型的信号处理函数指针
        sigset_t sa_mask;    //将要被阻塞的信号集合
        int sa_flags;     //信号处理方式掩码
        void (*sa_restorer)(void); //保留，不要使用。
}

注意：

字段sa_handler和sa_sigaction只应该有一个生效，如果想采用老的信号处理机制，就应该让sa_handler指向正确的信号处 理函数；否则应该让sa_sigaction指向正确的信号处理函数，并且让字段sa_flags包含SA_SIGINFO选项。

8：针对sigset_t结构体，信号集操作函数

        int sigemptyset(sigset_t *set);      //清空信号集合set
        int sigfillset(sigset_t *set);      //将所有信号填充进set中
        int sigaddset(sigset_t *set, int signum);    //往set中添加信号signum
        int sigdelset(sigset_t *set, int signum);    //从set中移除信号signum
        int sigismember(const sigset_t *set, int signum); //判断signnum是不是包含在set中

9：当一个进程调动了 fork 函数，那么子进程会继承父进程的信号处理方式。

10: 信号的发送函数

kill 的函数原型

#include 
#include 
int kill(pid_t pid, int sig);

正如我之前所说的，信号的处理需要有接受者，显然发送者必须要知道发给谁，根据 kill 函数的远行可以看到，pid 就是接受者的 pid，sig 则是发送的信号的类型

11：linux多线程中的信号处理

在Linux的多线程中使用信号机制，与在进程中使用信号机制有着根本的区别，可以说是完全不同。在进程环境中，对信号的处理是，先注册信号处理函数，当信号异步发生时，调用处理函数来处理信号。它完全是异步的（我们完全不知到信号会在进程的那个执行点到来！）。

多线程中处理信号的原则却完全不同，它的基本原则是：将对信号的异步处理，转换成同步处理，也就是说用一个线程专门的来“同步等待”信号的到来，而其它的线程可以完全不被该信号中断/打断(interrupt)。这样就在相当程度上简化了在多线程环境中对信号的处理。而且可以保证其它的线程不受信号的影响。这样我们对信号就可以完全预测，因为它不再是异步的，而是同步的。

    一些关于线程级的信号函数使用见如下：              https://blog.csdn.net/sjin_1314/article/details/83050668

    （1）： pthread_sigmask函数：

 每个线均有自己的信号屏蔽集（信号掩码），可以使用pthread_sigmask函数来屏蔽某个线程对某些信号的响应处理，仅留下需要 处理该信号的线程来处理指定的信号。实现方式是：利用线程信号屏蔽集的继承关系（在主进程中对sigmask进行设置后，主进程创建出来的线程将继承主进程的掩码）     

   （2）：pthread_kill函数：
在多线程程序中，一个线程可以使用pthread_kill对同一个进程中指定的线程（包括自己）发送信号。注意在多线程中 一般不使用kill函数发送信号，因为kill是对进程发送信号，结果是：正在运行的线程会处理该信号，如果该线程没有注册信号处理函数，那么会导致整个进程退出

    （3）： sigwait或者sigwaitinfo或者sigtimedwait等函数

sigwait 监听信号集set中所包含的信号，sigwait()函数暂停调用线程的执行，直到信号集中指定的信号之一被传递为止。在多线程代码中，总是使用sigwait或者sigwaitinfo或者sigtimedwait等函数来处理信号。而不是signal或者sigaction等函数。因为在一个线程中调用signal或者sigaction等函数会改变所有线程中的信号处理函数。而不是仅仅改变调用signal/sigaction的那个线程的信号处理函数。
注意：调用sigwait同步等待的信号必须在调用线程中被屏蔽，并且通常应该在所有的线程中被屏蔽（这样可以保证信号绝不会被送到除了调用sigwait的任何其它线程），这是通过利用信号掩码的继承关系来达到的。