Unix环境高级编程读书笔记第十章信号

信号概念

信号是软件中断，信号提供了一种处理异步事件的方法。
每个信号都有一个名字，以SIG字符开头，信号名被定义为正整数常量，对于Linux系统，其信号名被定义在<bit/signum.h>中。

/* Fake signal functions.  */
#define SIG_ERR ((__sighandler_t) -1)           /* Error return.  */
#define SIG_DFL ((__sighandler_t) 0)            /* Default action.  */
#define SIG_IGN ((__sighandler_t) 1)            /* Ignore signal.  */

#ifdef __USE_UNIX98
# define SIG_HOLD       ((__sighandler_t) 2)    /* Add signal to hold mask.  */
#endif

/* Signals.  */
#define SIGHUP          1       /* Hangup (POSIX).  */
#define SIGINT          2       /* Interrupt (ANSI).  */
#define SIGQUIT         3       /* Quit (POSIX).  */
#define SIGILL          4       /* Illegal instruction (ANSI).  */
#define SIGTRAP         5       /* Trace trap (POSIX).  */
#define SIGABRT         6       /* Abort (ANSI).  */
#define SIGIOT          6       /* IOT trap (4.2 BSD).  */
#define SIGBUS          7       /* BUS error (4.2 BSD).  */
#define SIGFPE          8       /* Floating-point exception (ANSI).  */
#define SIGKILL         9       /* Kill, unblockable (POSIX).  */
#define SIGUSR1         10      /* User-defined signal 1 (POSIX).  */
#define SIGSEGV         11      /* Segmentation violation (ANSI).  */
#define SIGUSR2         12      /* User-defined signal 2 (POSIX).  */
#define SIGPIPE         13      /* Broken pipe (POSIX).  */
#define SIGALRM         14      /* Alarm clock (POSIX).  */
#define SIGTERM         15      /* Termination (ANSI).  */
#define SIGSTKFLT       16      /* Stack fault.  */
#define SIGCLD          SIGCHLD /* Same as SIGCHLD (System V).  */
#define SIGCHLD         17      /* Child status has changed (POSIX).  */
#define SIGCONT         18      /* Continue (POSIX).  */
#define SIGSTOP         19      /* Stop, unblockable (POSIX).  */
#define SIGTSTP         20      /* Keyboard stop (POSIX).  */
#define SIGTTIN         21      /* Background read from tty (POSIX).  */
#define SIGTTOU         22      /* Background write to tty (POSIX).  */
#define SIGURG          23      /* Urgent condition on socket (4.2 BSD).  */
#define SIGXCPU         24      /* CPU limit exceeded (4.2 BSD).  */
#define SIGXFSZ         25      /* File size limit exceeded (4.2 BSD).  */
#define SIGVTALRM       26      /* Virtual alarm clock (4.2 BSD).  */
#define SIGPROF         27      /* Profiling alarm clock (4.2 BSD).  */
#define SIGWINCH        28      /* Window size change (4.3 BSD, Sun).  */
#define SIGPOLL         SIGIO   /* Pollable event occurred (System V).  */
#define SIGIO           29      /* I/O now possible (4.2 BSD).  */
#define SIGPWR          30      /* Power failure restart (System V).  */
#define SIGSYS          31      /* Bad system call.  */
#define SIGUNUSED       31

#define _NSIG           65      /* Biggest signal number + 1
                                   (including real-time signals).  */
#define SIGRTMIN        (__libc_current_sigrtmin ())
#define SIGRTMAX        (__libc_current_sigrtmax ())

UNIX系统信号概括为：
在这里插入图片描述

很多条件可以产生信号：

用户按下某些终端键，引起终端产生信号；
硬件异常被检测到，通知内核，内核为该条件发生时正在运行的进程产生信号；
进程调用kill函数将任意信号发送给另一个进程或者进程组；
用户使用kill命令（是kill命令，不是函数）将信号发送给其他进程；
当检测到某种软件条件产生，将其通知有关进程时，产生信号。

当信号产生时，进程对信号的处理或者与信号有关的动作可以包括：

忽略此信号。有2种信号不能被忽略，即SIGKILL和SIGSTOP信号。这2个信号不能被忽略的原因是：他们向内核和root提供了是进程终止或者停止运行的可靠方法；
捕捉信号。通知内核在某种信号发生时，调用一个用户函数。不能捕捉SIGKILL和SIGSTOP信号。
执行系统默认动作。大多数信号的系统默认动作是终止该进程。

信号的具体含义如下：
SIGABRT：调用函数abort时产生该信号，进程异常终止；
SIGALRM：用alarm函数设置的定时器超时时，产生该信号；
SIGBUS：指示一个实现定义的硬件故障；
SIGCHLD：在一个子进程终止或者停止时，该信号被送给其父进程。
SIGCONT：此信号发送给需要继续运行，但是当前处于停止状态的进程。
SIGEMT：指示一个实现定义的硬件故障；
SIGFPE：表示一个算术运算异常，比如除以0，浮点溢出等；
SIGHUP：当终端接口检测到一个连接断开，则将此信号发送给与该终端相关的控制进程（会话首进程）；
SIGILL：表示进程已执行一条非法的硬件指令；
SIGINT：用户输入中断键（ctrl + c），终端驱动程序产生此信号，并将其发送至前台进程组的所有进程；
SIGIO：指示一个异步IO事件；
SIGIOT：指示一个实现定义的硬件故障；
SIGKILL：向系统管理员提供一种可以杀死任一进程的可靠方法；
SIGPIPE：如果在管道的读进程已经终止时写管道，则产生此信号；
SIGQUIT：用户输入退出键（ctrl + \）时，中断驱动程序产生此信号，发送给前台进程组中的所有进程。此信号不仅终止前台进程组，而且产生一个core文件；
SIGSEGV：指示进程进行了一次无效的内存引用（segmentation violation）；
SIGSTOP：一个作业控制信号，停止一个进程；
SIGSYS：指示一个无效的系统调用；
SIGTERM：由kill命令发送的系统默认终止信号，该信号由应用程序捕获；
SIGTRAP：指示一个实现定义的硬件故障；
SIGTSTP：用户键入挂起键（ctrl + z），终端驱动程序产生此信号，该信号发送至前台进程组中的所有进程；
SIGTTIN：当一个后台进程组进程试图读控制终端时，终端驱动程序产生此信号；
SIGTTOU：当一个后台进程组进程试图写控制终端时，终端驱动程序产生此信号；
SIGURG：此信号通知进程已经发生一个紧急情况；
SIGUSR1：由用户定义的信号；
SIGUSR2：由用户定义的信号；

函数signal

UNIX系统信号机制最简单的接口是signal函数：

#include <signal.h>
void (*signal(int signo, void (*func)(int)))(int);
/*若成功，返回以前的信号处理函数指针，若出错，返回SIG_ERR*/

此函数的原型比较复杂，使用typedef可使得其简单些：

typedef void Sigfunc(int);
Sigfunc *signal(int, Sigfunc *);

函数的入参signo是信号名，func表示信号处理程序的地址，可以取值为SIG_IGN、SIG_DFL、或者当接收到此信号后要调用的函数的地址。
func指定为SIG_IGN表示将忽略此信号。
func指定为SIG_DFL表示接收到此信号后的动作是系统默认动作。
func指定为接收到此信号后要调用的函数的地址，则在信号发生时，调用该函数。