系統編程-信號-整體概述和signal基本使用

 

信號章節 -- 信號章節整體概要

 

信號基本概念

信號是異步事件，發送信號的線程能夠繼續向下執行而不阻塞。

 

信號無優先級。

1到31號信號是非實時信號，發送的信號可能會丟失，不支持信號排隊。

31號信號到64是實時信號， 發送的信號都會被接收， 支持信號排隊。

 

信號在Linux內核頭文件中的宏定義

 

信號的處理

因爲進程啓動時，SIGUSR1和SIGUSR2被忽略，通常咱們能夠在有須要時，去捕獲這兩個信號，進而調用本身的處理函數。相應的，咱們的程序其餘地方去發送相應的信號。

 

signal函數原型 以及使用時所要包含的頭文件

和下面的是等價的：

 

實驗1  signal基本使用

實驗1.1

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

//定義信號處理函數
//signo: 進程捕獲到的信號
void sig_handler(int signo){
    printf("%d, %d occured \n", getpid(), signo);
}

int main(){

    #if 1  // 屏蔽這塊代碼，就是不捕獲這倆信號
    //向內核登記信號處理函數以及信號值  
    if(signal(SIGTSTP, sig_handler) == SIG_ERR){

        perror("signal error");
    }
    if(signal(SIGINT, sig_handler) == SIG_ERR){

        perror("signal sigint error");
    }
    #endif

    while(1){
        sleep(1);
        printf("- hello -\n");
    };

    return 0;
}

編譯運行

同時，根據這裏的打印也能夠看出，

SIGINT信號就是2號信號， 咱們在鍵盤上按下CTRL+C就能夠發送該信號了。

SIGTSTP信號就是20號信號，咱們在鍵盤上按下CTRL+Z就能夠發送該信號了。20號信號的備註就是 Keyboard stop， 即經過鍵盤發信號讓進程中止。

 

 

實驗1.2

若是屏蔽實驗1內捕獲這倆信號的代碼塊，運行效果以下

經常使用知識點補充：

19) SIGSTOP 20) SIGTSTP

19號信號和29號信號的相同點： 均可以使得進程暫停，而且收到SIGCONT信號後可讓進程從新運行。

19號信號和29號信號的不一樣點：    SIGSTOP不能夠捕獲(即便用信號處理函數)。

那麼，咱們來讓剛纔中止的a.out繼續運行吧：

先查看a.out的pid

可見a.out的pid是8349

咱們經過kill來發SIGCONT信號(18號信號)讓a.out繼續運行

可見，a.out又繼續運行起來了，

然而，須要注意的是，經過18號信號被繼續執行的進程：當終端內按下CTRL+C，則不能使得該進程終止了；且按下CTRL+Z，終端內也毫無跡象；可是能夠經過kill -9被殺死。

根據實測，是這樣的，事實勝於雄辯。這個問題的緣由以及背後隱藏的暫時咱們還不知的相應知識點，能夠留待之後探索，咱們先暫且知道這麼一回事就好了。

 

實驗2  SIG_DFL 和 SIG_IGN 使用

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

//定義信號處理函數
//signo: 進程捕獲到的信號
void sig_handler(int signo){
    printf("%d, %d occured \n", getpid(), signo);
}

int main(){
    printf("pid: %d \n", getpid());

    #if 1  // 屏蔽這塊代碼，就是不捕獲這倆信號
    //向內核登記信號處理函數以及信號值  
    if(signal(SIGTSTP, SIG_IGN) == SIG_ERR){

        perror("signal error");
    }
    if(signal(SIGINT, SIG_DFL) == SIG_ERR){

        perror("signal sigint error");
    }
    #endif

    while(1){
        sleep(1);
        printf("- hello -\n");
    };

    return 0;
}

此時，按下CTRL+Z對程序運行將毫無影響，而CTRL+C則採用默認方式，即結束進程。

 

 

實驗3 SIGUSR1 和 SIGUSR2 使用

注意，這兩個信號在進程啓動時默認是被忽略的。

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

//定義信號處理函數
//signo: 進程捕獲到的信號
void sig_handler(int signo){
    printf("%d, %d occured \n", getpid(), signo);
}

int main(){
    printf("pid: %d \n", getpid());

    #if 1  // 屏蔽這塊代碼，就是不捕獲這倆信號
    //向內核登記信號處理函數以及信號值  
    if(signal(SIGUSR1, sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal error");
    }
    if(signal(SIGUSR2, sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal sigint error");
    }
    #endif

    while(1){
        sleep(1);
        printf("- hello -\n");
    };

    return 0;
}

編譯運行，同時在另外一個終端內發送信號 kill -SIGUSR1 10452  、 kill -SIGUSR2 10452

 

 

實驗4

知識點：SIGKILL 和 SIGSTOP不能被忽略，也不能被捕獲。

本實驗將嘗試捕獲SIGKILL和SIGSTOP，並以SIG_IGN的方式進程處理。

核心代碼展現：

編譯運行將返回SIG_ERR，以下圖所示

 

 

實驗5  SIGCHLD

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

//定義信號處理函數
//signo: 進程捕獲到的信號
void sig_handler(int signo){
    printf("%d, %d occured \n", getpid(), signo);
    wait(NULL);
}

int main(void)
{
    pid_t pid;

    if(signal(SIGCHLD, sig_handler) == SIG_ERR){
        perror("signal error");
    }

    pid = fork();
    if (pid < 0)
    {
        printf("fork error");
    }
    else if (pid == 0) /* first child ： 子進程 */
    { 	
        sleep(2);
	printf("pid: child  =%ld\n", (long)getpid());
        exit(0);
    }

    // 使用信號的方式，父進程沒必要在此處阻塞調用wait，能夠繼續向下執行本身的任務。
    while(1){
        sleep(1);
        printf("father can does his own things \n");
    }
}

編譯運行：

實驗中可見，父進程收到了子進程的17號信號，17號信號就是SIGCHLD信號(或寫做SIGCLD)

使用信號來回收子進程後，父進程沒必要在阻塞調用wait，能夠繼續向下執行本身的任務。這個例子充分體現出了信號是一個異步事件。

在父進程還存活的期間，子進程退出將不會產生殭屍進程。

PS：父進程死後，確定不會有其子進程還仍然是殭屍進程，由於一個子進程們會在其父進程死後被1號進程領養，進而被1號進程回收掉所佔用的系統資源。

 

 

 

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