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Linux 訊號和訊號集

訊號是linux所使用的程序間通訊的最古老的方式。它是在軟體層次上對中斷機制的一種模擬,是一種非同步通訊的方式 。一個完整的訊號週期包括三個部分,訊號的產生,訊號在程序中的註冊,訊號在程序中的登出,執行訊號處理函式。如下圖所示:


注意:這裡訊號的產生,註冊,登出時訊號的內部機制,而不是訊號的函式實現。

對訊號的響應由三種方式:

1、忽略訊號,即對訊號不做任何的處理。處SIGKILL和SIGSTOP除外。

2、捕捉該訊號,定義訊號處理函式,當訊號發生時,執行訊號處理函式

3、執行預設操作,linux對每種訊號都有預設的操作。

訊號的傳送通過kill函式和raise函式,兩者的區別在於raise函式可以向本程序傳送訊號。



下面的程式碼展示瞭如何使用兩個函式:

在例項中首先fork了一個子程序,為了保證子程序不在父程序呼叫kill函式之前退出,使用raise函式向子程序傳送SINSTOP函式,將子程序暫停。接下來再在父程序中執行kill函式。

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

int main()
{
	pid_t pid;
	int ret;
	if((pid=fork())<0){
		perror("fork");
		exit(1);
	}
	if(pid == 0){
		raise(SIGSTOP);
		exit(0);
	}
	else{
		printf("pid=%d\n",pid);
		if((waitpid(pid,NULL,WNOHANG))==0){
			if((ret=kill(pid,SIGKILL))==0)
				printf("kill %d\n",pid);
			else{
				perror("kill");
			}
		}
	}
}
程式執行的結果:



訊號處理的方法有兩種,一種是使用signal函式進行處理,另一種使用訊號集函式。

signal函式:

使用signal函式時只需將處理的訊號和處理的函式列出即可。


下面使用程式碼展示如何使用signal函式:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<signal.h>
static void sig_usr(int signo);
int main(void)
{
	if(signal(SIGUSR1,sig_usr) == SIG_ERR)
		printf("Can't catch SIGUSR1");
		
		if(signal(SIGUSR2,sig_usr) == SIG_ERR)
		printf("Can't catch SIGUSR2");
		
		for(;;)
		pause();
		

}

static void sig_usr(int signo)
{
	if(signo == SIGUSR1)
		printf("recevied SIGUSR1\n");
		else if (signo == SIGUSR2)
			printf("received SIGUSR2\n");
			else
			printf("received signal %d\n",signo);
		

}

執行程式在後臺執行:./signal &


第二種是訊號集處理訊號:

訊號集是一個能表示多個訊號的資料型別,sigset_t set ;set即一個訊號集。
  既然是一個集合,就需要對集合進行新增/刪除等操作。
  int sigemptyset(sigset_t *set); 將set集合置空
  int sigfillset(sigset_t *set); 將所有訊號加入set集合
  int sigaddset(sigset_t *set,int signo); 將signo訊號加入到set集合
  int sigdelset(sigset_t *set,int signo); 從set集合中移除signo訊號
  int sigismember(const sigset_t *set,int signo); signo判斷訊號是否存在於set集合中

訊號處理的過程如下:



struct sigaction {
  void (*sa_handler)();/*處理函式或SIG_IGN(忽略)或SIG_DFL(預設)*/
  sigset_t sa_mask; /*處理函式過程中被阻塞*/
  int sa_flags; /*標誌位,對訊號程序處理選項*/
  } ;

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
//自定義訊號處理函式
void my_func(int signum)
{
	printf("If you want to quit,please try SIGQUIT\n");
}
int main()
{
	sigset_t set,pendset;
	struct sigaction action1,action2;
	//初始化訊號集為空
	if(sigemptyset(&set)<0)
		perror("sigemptyset");
		//將相應的訊號加入訊號集
	if(sigaddset(&set,SIGQUIT)<0)
		perror("sigaddset");
	if(sigaddset(&set,SIGINT)<0)
		perror("sigaddset");
		//設定訊號集遮蔽字
	if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL)<0)
		perror("sigprocmask");
	else
	{
		printf("blocked\n");
		sleep(5);
	}
	if(sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&set,NULL)<0)
		perror("sigprocmask");
	else
		printf("unblock\n");
		
		//對相應的訊號進行遮蔽處理
	while(1){
		if(sigismember(&set,SIGINT)){
			sigemptyset(&action1.sa_mask);
			action1.sa_handler=my_func;
			sigaction(SIGINT,&action1,NULL);
		}else if(sigismember(&set,SIGQUIT)){
			sigemptyset(&action2.sa_mask);
			action2.sa_handler = SIG_DFL;
			sigaction(SIGTERM,&action2,NULL);
		}
	}
}
開啟兩個終端,在一個終端中執行該程式,在另一個終端中傳送訊號。

傳送訊號:kill -SIGINT 程序號

kill  -SIGQUIT 程序號

程式執行的結果: