Linux进程间通信（二）之信号

Linux-C 进程通信之信号

一、简述

记--进程之间使用信号进行通信。异步信号包含：非实时信号、实时信号。

实时信号一定会响应，非实时信息号不一定会响应(可能会被忽略，或丢失)

信号一般有以下设定：
1，捕捉（收到某个信号，做指定的动作，而不是做默认的）
2，忽略（收到某个信号，不做什么动作）
3，阻塞（收到某个信号，先做完当前事情，然后在响应信号）
4，按照默认动作

注：SIGKILL，SIGSTOP不能被捕捉

关于信号的详细说明请参考man手册：man 7 signal。

二、signal()与kill()

signal()函数
   功能
           简单的信号处理函数(信号捕捉函数)
       头文件
           #include <signal.h>
       原型

           typedef void (*sighandler_t)(int); //信号处理函数的指针

           sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

       参数

           signum：要捕捉的信号

handler：处理方式

           1、SIG_IGN：忽略这个信号
           2、SIG_DFL：按照默认动作执行这个信号
           3、如果是一个函数，则是捕捉这个信号，收到这个信号的时候去执行这个函数。

       返回值

           成功：返回信号处理程序的先前值

出错：返回SIG_ERR，并设置errno

kill()函数
   功能
           向一个进程发送信号
       头文件
           #include <sys/types.h>
           #include <signal.h>
       原型
           int kill(pid_t pid, int sig);
       参数

           pid：进程ID （process id）

           sig：要发送的信号

       返回值

           成功：返回0

失败：返回-1，并设置error。

三、sigprocmask()信号的阻塞

信号的阻塞：在阻塞过程中，信号不会丢失，会被挂起，等解开阻塞的时候再响应。

sigprocmask()函数
   功能
           阻塞信号，延迟响应。（检查并更改阻塞的信号）
       头文件
           #include <signal.h>
       原型
           int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
       参数

           how：对信号的操作（应用于信号集合中的所有函数）

           SIG_BLOCK：添加信号集合里面的信号进行阻塞（原本的设置上添加设置）
           SIG_UNBLOCK：解除信号集合里面的信号的阻塞。
           SIG_SETMASK：直接阻塞信号集合里面的信号，原本的设置直接被覆盖。

           set：要设置的信号集合
           int sigemptyset(sigset_t *set);//清空信号集合
           int sigfillset(sigset_t *set);//将所有信号登记进集合里面
           int sigaddset(sigset_t *set, int signum);//往集合里面添加signum信号
           int sigdelset(sigset_t *set, int signum);// 往集合里面删除signum信号
           int sigismember(const sigset_t *set, int signum);//测试信号集合里面有无signum信号

           oldset：用来保存旧的信号集合设置
           如果这里是一个具体的指针，则将原本的设置保存在这里
           如果是NULL则不保存。

       返回值

           成功：返回0

           失败：返回-1，并设置error

       备注
           在阻塞状态时，非实时信号可能会丢失

四、带数据的信号的发送与处理：sigaction()与sigqueue()

sigaction()函数
   功能
           检查并改变信号动作（捕捉信号，指定处理动作）
       头文件
           #include <signal.h>
       原型
           int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);
       参数

           signum：捕捉的信号

act：信号动作结构体，用来登记对这个信号进行处理的动作。

           struct sigaction
           {
           void (*sa_handler)(int); //不带参数的信号处理函数，默认执行这个不带参数的信号处理函数
           void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);//带参的信号处理函数，如果想要使能这个信号处理函数，
           //需要设置一下sa_flags为SA_SIGINFO
           sigset_t sa_mask; //信号阻塞设置
           //1，在信号处理函数执行的过程当中阻塞掉指定的信号，

//指定的信号过来将会被挂起，等函数结束后再执行
//2，sigset_t信号集合类型，参照sigprocmask中sigset的使用方式。

           int sa_flags; //信号的操作标识，例如设置使用的是带参信号处理函数，还是不带参数的
           void (*sa_restorer)(void); //被遗弃的设置
           };

           oldact：用来保存原来的设置，如果是NULL则不保存。

       返回值

           成功：返回0

           失败：返回-1，并设置error

       备注
           siginfo_t
           {
           int si_signo; /* Signal number */
           int si_errno; /* An errno value */
           int si_code; /* Signal code */
           int si_trapno; /* Trap number that caused
           hardware-generated signal
           (unused on most architectures) */
           pid_t si_pid; /* Sending process ID */
           uid_t si_uid; /* Real user ID of sending process */
           int si_status; /* Exit value or signal */
           clock_t si_utime; /* User time consumed */
           clock_t si_stime; /* System time consumed */
           sigval_t si_value; /* Signal value */
           int si_int; /* POSIX.1b signal */
           void *si_ptr; /* POSIX.1b signal */
           int si_overrun; /* Timer overrun count;
           POSIX.1b timers */
           int si_timerid; /* Timer ID; POSIX.1b timers */
           void *si_addr; /* Memory location which caused fault */
           long si_band; /* Band event (was int in
           glibc 2.3.2 and earlier) */
           int si_fd; /* File descriptor */
           short si_addr_lsb; /* Least significant bit of address
           (since Linux 2.6.32) */
           void *si_lower; /* Lower bound when address violation
           occurred (since Linux 3.19) */
           void *si_upper; /* Upper bound when address violation
           occurred (since Linux 3.19) */
           int si_pkey; /* Protection key on PTE that caused
           fault (since Linux 4.6) */
           void *si_call_addr; /* Address of system call instruction
           (since Linux 3.5) */
           int si_syscall; /* Number of attempted system call
           (since Linux 3.5) */
           unsigned int si_arch; /* Architecture of attempted system call
           (since Linux 3.5) */
           }；

sigqueue函数
   功能
           将信号和数据发送到指定进程
       头文件
           #include <signal.h>
       原型
           int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
       参数

           pid：进程ID

sig：要发送的信号

value：附加数据

           union sigval
           {
           int sival_int;//只附加一个int数据
           void *sival_ptr;//附加更多数据(附加一个地址)
           };

           //注：这是共用体、两者取其一


       返回值

           成功：返回0

           失败：返回-1，并设置error

       备注
           跟sigaction结合使用

五、补充

1、查看进程相关信息

ps：查看进程状态 (一个瞬间的进程状态，静态)
top：“实时查看” ，按q退出 (实时动态显示)
pstree 树状查看 (可以看出所属子进程)

2、对某个进程发送信号

kill -s 指定发送一个信号进程的pid
killall：指定一个应用程序名字去发送信号

kill -l 查看系统有什么信号

其中SIGKILL,SIGSTOP只能按照系统默认动作执行，不能捕捉，阻塞及忽略

前面31个是非实时信号：
1，每一个非实时信号对应一个信号名
2，每一个非实时信号基本上都会对应一个系统事件
3，信号有可能会丢失

后面的31个是实时信号：
1，信号不会丢失
2，优先级比非实时信号要高

2、信号发送：
1，自己发给自己： raise()函数
2，发送信号给其他进程：
kill -s 信号进程号
killall -s 信号进程名字

3、信号的继承
1，信号初始化的设置是会被子进程继承的
2，信号的阻塞设置是会被子进程继承的
3，被挂起的信号是不会被子进程继承的

4、信号处理函数里面应该注意的地方：
1，不应该在信号处理函数里面操作全局变量（如果要操作，记得加锁）
2，应该注意一下一些函数调用是否安全，可以查看man 7 signal

5、测试所有信号的响应优先级

实时信号34-64：数字大的优先响应；

原文链接：https://blog.csdn.net/nanfeibuyi/article/details/81945408

白緢

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