Linux学习之进程通信（信号的发送）

言之者无罪，闻之者足以戒。 ——《诗序》

命令：kill -l 可以查看内核可以发送多少种信号

命令：ps -axj 可以查看进程的状态

信号：

信号通信，其实就是内核向用户空间进程发送信号，只有内核才能发信号，用户空间进程不能发送信号

信号通信的框架：

（1）信号的发送（发送信号的进程）：kill() 、raise() 、alarm()

（2）信号的接收（接收信号进程）：pause()、sleep()、while(1)

（3）信号的处理（接收信号进程）：signal()

一、信号的发送（发送信号的处理）

1、kill: 杀死一个进程

所需头文件	#include <signal.h> #include <sys/types.h>
函数原型	int kill(pid_t pid, int sig);
函数传入值	pid：	正数：要接收信号的进程的进程号
		0：信号被发送到所有和pid进程在同一个进程组的进程
		-1：信号发给所有的进程表中的进程(除了进程号最大的进程外)
	sig：信号
函数返回值	成功：0
	出错：-1

下面来看一下代码：

第一个程序：

#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
        int sig;
        int pid;
        if(argc <3)
        {
                printf("please input:\n");
                return -1;
        }
        sig=atoi(argv[1]);
        pid=atoi(argv[2]);
        printf("sig=%d,pid=%d\n",sig,pid);
        kill(pid,sig);
        return 0;
}

第二个程序：

#include <stdio.h>

int main()
{
        while(1);
        return 0;
}

上面的程序实现的就是调用kill()函数来实现杀死正在运行的进程。

2、raise:发送信号给自己

所需头文件	#include <signal.h> #include <sys/types.h>
函数原型	int raise(int sig);
函数传入值	sig：信号
函数返回值	成功：0
	出错：-1

下面我们用程序来学习一下这个函数：

include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
        printf("raise befor\n");
        raise(9);
        printf("raise after");
        return 0;
}

下面用kill()函数和raise()函数来改变进程的状态：

#include "stdio.h"
#include "sys/types.h"
#include "signal.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
int main()
{
        pid_t pid;
        pid=fork();
        if(pid >0)
        {
                sleep(8);
                if(waitpid(pid,NULL,WNOHANG));
                {
                        kill(pid,9);
                }
                wait(NULL);
                while(1);
        }
        if(pid == 0)
        {
                printf("raise function befoer\n");
                raise(SIGTSTP);
                printf("raise function after\n");
                exit(0);
        }
        return 0;
}

（1）、wait函数：

wait(int *status)

进程一旦调用了wait函数，就会立即阻塞自己，由wait函数自动分析是否当前进程的某个子进程已经退出，如果让它找到了这样一个已经变成僵尸的子进程，wait就会收集这个子进程的信息，并把它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait就会一直阻塞在这里，直到有一个这样的子进程出现为止。

参数status用来保护被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意，只是想把这个僵尸进程消灭掉（事实上绝大多数情况我们都是这样的），我们就可以设定这个参数为NULL，

例如：pid=wait(NULL)；如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHILD。

（2）、waitpid函数：

pid_t wait(pid_t pid,int *status,int options)

pid ：进程的ID，但当pid取值不同时，意义也不同

pid >0：只等待进程ID等于pid的子进程，不管其他已经有多少子进程运行结束退出了，只要指定的子进程还没结束，waitpid就一直等下去。

pid =-1：等待任何一个子进程的退出，没有任何限制，此时waitpid和wait的作用一样

pid=0：等待同一个进程组中的任何子进程，如果子进程已经加入了别的进程组，waitpid不会对它做任何理睬

pid< -1：等待一个指定进程组中的任何子进程，这个进程组的ID等于pid的绝对值

参数status用来保护被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉的毫不在意，只是想把这个僵尸进程消灭掉（事实上绝大多数情况我们都是这样的），我们就可以设定这个参数为NULL

opion：目前在Linux中只支持WNOHANG和WUNTRACED两个选项，使用WNOHANG参数调用waitpid，即使没有子进程退出，它也会立即返回，不会像wait那样永远等下去。如果两个都不用可以直接写0。

返回值和错误：

waitpid的返回值比wait稍微复杂一些，一共有3种情况：

1、当正常返回的时候，waitpid返回收集到的子进程的进程ID；

2、如果设置了选项WNOHANG，而调用中waitpid发现没有已退出的子进程可收集，则返回0；

3、如果调用中出错，则返回-1，这时errno会被设置成相应的值以指示错误所在；

当pid所指示的子进程不存在，或此进程存在，但不是调用进程的子进程，waitpid就会出错返回，这时errno被设置为ECHILD；

（3）、exit函数

exit()函数关闭所有打开的文件并终止程序。相当于kill(getppid(),17)，getppid()返回父进程的标识

exit()函数的参数会被传递给一些操作系统，通常的约定是正常终止的程序传递值0,非正常终止的程序传递非0值

3、alarm：发送闹钟信号的函数

alarm与raise函数的比较：

相同点：让内核发送信号给当前进程

不同点：

（1）alarm只会发送SIGALARM信号

（2）alarm会让内核定时一段时间之后发送信号，raise会让内核立刻发送信号

所需头文件	#include <unistd.h>
函数原型	unsigned int alarm(unsigned int seconds)
函数传入值	seconds：指定秒数
函数返回值	成功：如果调用此alarm()前，进程中已经设置了闹钟时间，则返回上一个闹钟时间的剩余时间，否则返回0。
	出错：-1

常用信号的处理方式：

信号名	含义	默认操作
SIGHUP	该信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出，通常是在终端的控制进程结束时，通知同一会话内的各个作业与控制终端不再关联。	终止
SIGINT	该信号在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出，终端驱动程序发送此信号并送到前台进程中的每一个进程。	终止
SIGQUIT	该信号和SIGINT类似，但由QUIT字符(通常是Ctrl-\)来控制。	终止
SIGILL	该信号在一个进程企图执行一条非法指令时(可执行文件本身出现错误，或者试图执行数据段、堆栈溢出时)发出。	终止
SIGFPE	该信号在发生致命的算术运算错误时发出。这里不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误。	终止
SIGKILL	该信号用来立即结束程序的运行，并且不能被阻塞、处理和忽略。	终止
SIGALRM	该信号当一个定时器到时的时候发出。	终止
SIGSTOP	该信号用于暂停一个进程，且不能被阻塞、处理或忽略。	暂停进程
SIGTSTP	该信号用于暂停交互进程，用户可键入SUSP字符(通常是Ctrl-Z)发出这个信号。	暂停进程
SIGCHLD	子进程改变状态时，父进程会收到这个信号	忽略
SIGABORT	该信号用于结束进程	终止

下面给出一段程序：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
        int i=0;
        printf("alarm befor\n");
        alarm(8);
        printf("alarm after\n");
        while(i < 20)
        {
                printf("process working time is %d\n",i);
                i++;
                sleep(1);
        }
        return 0;
}

到此为止信号的发文送相关的函数就已经说完了。

Linux学习之进程通信（信号的发送）

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