循序渐进学unix——上机记录(五),signal

本文的主题是unix中的基本信号处理(signal)。

在Unix中,一个进程可以向另一个进程发送信号,接收进程再收到信号后可以根据配置做出相应反应。这也是一种通信机制。

涉及到的主要函数有:

  • signal,配置当前进程,在收到什么信号时执行什么函数。第一个参数为想要处理的信号,第二个参数为待执行函数名。
  • kill,向指定pid的进程发送一个指定信号。(子进程的pid即父进程中fork的返回值)
  • sigaction,使用signal定义的动作函数只能有一个int型参数,代表信号值。如果想获得更多信息,可使用sigaction。它与signal功能类似,但是传递了更多信息。(见后文示例代码)。
1,Basic use。可通过在命令行提供参数来选择对信号的处理:默认,忽略,或执行某一函数。
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
void signalHandler(int signum)
{
	printf("In signalHandler, PID=%d, signum=%d.\n", getpid(), signum);
}

void main(int argn, char** argv)
{
	pid_t val_fork;
	int choice = -1;
	if(argn>1)choice = atoi(argv[1]);
	if((val_fork=fork())==0)
	{
		printf("In fils, before 'signal()'.\n");
		if(choice==0)
			signal(SIGUSR1, SIG_DFL);//Invoke default action
		else if(choice==1)
			signal(SIGUSR1, SIG_IGN);//Ignore signals
		else signal(SIGUSR1, signalHandler);//Call user defined function.
		
		printf("In fils, after 'signal()'.\n");
		printf("In fils, sleep for keeping alive\n");
		sleep(5);
		printf("In fils, exit.\n");
		exit(0);
	}
	else
	{
		printf("In pere, sleep for leaving enough time to my son.\n");
		sleep(3);
		printf("In pere, before kill().\n");
		kill(val_fork, SIGUSR1);
		if(choice==0)
			printf("In pere, OMG my son terminated himself!\n");
		else if(choice==1)
			printf("In pere, OMG my son ignored my knife!\n");
		else 
			printf("In pere, I've just let my son execute a function!\n");
	}
}

2,尝试在收到信号后显示发送信号进程的id。这里我们就不得不使用sigaction了。请通过man查看相关数据结构。
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
void signalHandler(int signum, siginfo_t* siginfo, void* ucontent)
{
	
	printf("In signalHandler, PID=%d, signum=%d, sending process=%d.\n", getpid(), signum, siginfo->si_pid);
}

void main(int argn, char** argv)
{
	pid_t val_fork;
	int choice = -1;
	struct sigaction sa;
	sa.sa_sigaction=signalHandler;
	sa.sa_flags=SA_SIGINFO;

	if(argn>1)choice = atoi(argv[1]);
	if((val_fork=fork())==0)
	{
		printf("In fils, before 'signal()'.\n");
		if(choice==0)
			signal(SIGUSR1, SIG_DFL);//Invoke default action
		else if(choice==1)
			signal(SIGUSR1, SIG_IGN);//Ignore signals
		else sigaction(SIGUSR1, &sa, NULL);//Call user defined function.
		
		printf("In fils, after 'signal()'.\n");
		printf("In fils, sleep for keeping alive\n");
		while(1)sleep(5);
		printf("In fils, exit.\n");
		exit(0);
	}
	else
	{
		printf("In pere, pid=%d, sleep for leaving enough time to my son.\n", getpid());
		sleep(3);
		printf("In pere, before kill().\n");
		kill(val_fork, SIGUSR1);
		
		if(choice==0)
			printf("In pere, OMG my son terminated himself!\n");
		else if(choice==1)
			printf("In pere, OMG my son ignored my knife!\n");
		else 
			printf("In pere, I've just let my son execute a function!\n");
	}
}

3,实现无阻塞通信。进程B执行自己的任意任务。进程A向pipe中写入信息并通过signal通知B,B收到信号后立即读取pipe中的信息。

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

int tube[2];

void faire(int sig)
{
	char buf[50];
	read(tube[0], buf, 50);
	printf("Fils reçois : %s. JE suis un devider parfaittttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttttt\n", buf);
}
void main()
{
	char *str = "msg from father to son";
	pid_t val_fork;
	pipe(tube);
	if( (val_fork=fork())==0)
	{
		signal(SIGUSR1, faire);
		while(1)
		{
			printf("Fils est en train de travailer\n");
			sleep(1);
		}
	}
	else
	{
		sleep(5);
		write(tube[1], str, sizeof(str));
		kill(val_fork, SIGUSR1);
		wait(0);
	}
}
	

4,稍微复杂些的练习:父进程从终端接受用户输入的两个数字,将数字写入pipe中并向子进程发送信号,子进程收到信号后读取数字并计求和,将结果通过pipe返回,父进程显示结果并继续等待用户输入。当父进程被ctrl+C终止时,父进程向子进程发送信号,子进程收到信号后自行了断。
需要了解的是,当我们在终端里按下ctrl+C时相当于向终端中的所有进程发送了信号SIGINT,而所有进程的默认动作是结束自己。所以为了实现我们练习的要求,我们需要在父进程中改变对此信号的处理方法,并且在子进程中忽略这一信号(否则子进程会自动终止而不是等待父进程的终止命令)。

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

int pipe1[2];
int pipe2[2];
int var;

void sommef(int signum)
{
	float val1, val2;
	char buf[20]={0};
	char *str;
	int n = read(pipe1[0], buf, 20);
	buf[n] = '\0';
	printf("\tIn sommef, buf_read = %s\n",buf );
	str = strtok(buf, "<>");//What's the warning here???
	printf("\tIn sommef, val1 = %s\n",str );
	val1 = atof(str);
	str = strtok(NULL, "<>");
	printf("\tIn sommef, val2 = %s\n",str );
	val2 = atof(str);
	sprintf( buf, "<%d><%f>\n", getpid(), val1+val2);
	printf("\tIn sommef, buf_write = %s\n",buf );
	write( pipe2[1], buf, sizeof(buf));
}

void suicide(int signum)
{
	printf("Le fils est terminé.\n");
	close(pipe1[0]);
	close(pipe2[1]);
	exit(0);
}
void killfils( int signum)
{
	printf("Père reçois SIGINT, envoie SIGUSR2 pour terminer le fils %d.\n", var);
	kill(SIGUSR2, var);
	printf("Père termine sois même.\n");
	close(pipe1[1]);
	close(pipe2[0]);
	exit(0);
}

void main(int argc, char** argv)
{
	pid_t val_fork;
	char buf[20];

	if(argc!=3)
	{
		fprintf(stderr,"Usage: somme <valeur1> <valeur2>\n");
		exit(0);
	}
	pipe(pipe1);
	pipe(pipe2);

	if( (val_fork=fork())==0 )
	{
		//fils
		close(pipe1[1]);
		close(pipe2[0]);
//忽略sigintsignal(SIGINT, SIG_IGN);//Le fils dois aussi traiter le SIGINT //求和操作signal(SIGUSR1, sommef); //自杀操作signal(SIGUSR2, suicide);while( 1){ sleep(3);}}else{var = val_fork;int n;float val1,val2;//Existe-il une meilleure façon?signal(SIGINT, killfils);close(pipe1[0]);close(pipe2[1]);sprintf(buf, "<%s><%s>", argv[1], argv[2]);write( pipe1[1], buf, sizeof(buf));//Laisser le fils finir sa configurationsleep(1);while(1){kill( val_fork, SIGUSR1);n=read( pipe2[0], buf, 20);buf[n] = '\0';printf("Résultat : %s\n", buf);printf("Nouveau calcul :\n");scanf("%f %f",&val1, &val2);sprintf(buf, "<%f><%f>", val1, val2);write( pipe1[1], buf, sizeof(buf));}}}

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