Linux 信号和信号集

信号是linux所使用的进程间通信的最古老的方式。它是在软件层次上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信的方式 。一个完整的信号周期包括三个部分，信号的产生，信号在进程中的注册，信号在进程中的注销，执行信号处理函数。如下图所示：

注意：这里信号的产生，注册，注销时信号的内部机制，而不是信号的函数实现。

对信号的响应由三种方式：

1、忽略信号，即对信号不做任何的处理。处SIGKILL和SIGSTOP除外。

2、捕捉该信号，定义信号处理函数，当信号发生时，执行信号处理函数。

3、执行缺省操作，linux对每种信号都有默认的操作。

信号的发送通过kill函数和raise函数，两者的区别在于raise函数可以向本进程发送信号。

下面的代码展示了如何使用两个函数：

在实例中首先fork了一个子进程，为了保证子进程不在父进程调用kill函数之前退出，使用raise函数向子进程发送SINSTOP函数，将子进程暂停。接下来再在父进程中执行kill函数。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

int main()
{
	pid_t pid;
	int ret;
	if((pid=fork())<0){
		perror("fork");
		exit(1);
	}
	if(pid == 0){
		raise(SIGSTOP);
		exit(0);
	}
	else{
		printf("pid=%d\n",pid);
		if((waitpid(pid,NULL,WNOHANG))==0){
			if((ret=kill(pid,SIGKILL))==0)
				printf("kill %d\n",pid);
			else{
				perror("kill");
			}
		}
	}
}

程序执行的结果：

信号处理的方法有两种，一种是使用signal函数进行处理，另一种使用信号集函数。

signal函数：

使用signal函数时只需将处理的信号和处理的函数列出即可。

下面使用代码展示如何使用signal函数：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<signal.h>
static void sig_usr(int signo);
int main(void)
{
	if(signal(SIGUSR1,sig_usr) == SIG_ERR)
		printf("Can't catch SIGUSR1");
		
		if(signal(SIGUSR2,sig_usr) == SIG_ERR)
		printf("Can't catch SIGUSR2");
		
		for(;;)
		pause();
		

}

static void sig_usr(int signo)
{
	if(signo == SIGUSR1)
		printf("recevied SIGUSR1\n");
		else if (signo == SIGUSR2)
			printf("received SIGUSR2\n");
			else
			printf("received signal %d\n",signo);
		

}

执行程序在后台运行：./signal &

第二种是信号集处理信号：

信号集是一个能表示多个信号的数据类型，sigset_t set ；set即一个信号集。
　　既然是一个集合，就需要对集合进行添加/删除等操作。
　　int sigemptyset(sigset_t *set); 将set集合置空
　　int sigfillset(sigset_t *set)； 将所有信号加入set集合
　　int sigaddset(sigset_t *set,int signo); 将signo信号加入到set集合
　　int sigdelset(sigset_t *set，int signo); 从set集合中移除signo信号
　　int sigismember(const sigset_t *set,int signo); signo判断信号是否存在于set集合中

信号处理的过程如下：

struct sigaction {
　　void (*sa_handler)();/*处理函数或SIG_IGN(忽略)或SIG_DFL(默认)*/
　　sigset_t sa_mask; /*处理函数过程中被阻塞*/
　　int sa_flags; /*标志位，对信号进程处理选项*/
　　} ;

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//自定义信号处理函数
void my_func(int signum)
{
	printf("If you want to quit,please try SIGQUIT\n");
}
int main()
{
	sigset_t set,pendset;
	struct sigaction action1,action2;
	//初始化信号集为空
	if(sigemptyset(&set)<0)
		perror("sigemptyset");
		//将相应的信号加入信号集
	if(sigaddset(&set,SIGQUIT)<0)
		perror("sigaddset");
	if(sigaddset(&set,SIGINT)<0)
		perror("sigaddset");
		//设置信号集屏蔽字
	if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL)<0)
		perror("sigprocmask");
	else
	{
		printf("blocked\n");
		sleep(5);
	}
	if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&set,NULL)<0)
		perror("sigprocmask");
	else
		printf("unblock\n");
		
		//对相应的信号进行屏蔽处理
	while(1){
		if(sigismember(&set,SIGINT)){
			sigemptyset(&action1.sa_mask);
			action1.sa_handler=my_func;
			sigaction(SIGINT,&action1,NULL);
		}else if(sigismember(&set,SIGQUIT)){
			sigemptyset(&action2.sa_mask);
			action2.sa_handler = SIG_DFL;
			sigaction(SIGTERM,&action2,NULL);
		}
	}
}

打开两个终端，在一个终端中执行该程序，在另一个终端中发送信号。

发送信号：kill -SIGINT 进程号

kill -SIGQUIT 进程号

程序运行的结果：