进程间通信_04信号

一 概述

信号的作用是通知进程某一特定事件的发生，是一种软件中断。采用异步处理机制，即当信号发送到某个进程中的时候，操作系统会中断进程的正常处理流程，转而去进入信号处理函数进行操作，等信号处理函数完成之后，返回中断处继续执行。

信号的发送：硬件产生(按键 或者 硬件错误) 、软件产生（程序调用kill、alarm等函数）

信号的处理：用户自定义函数处理、系统默认方式处理、忽略。

二 常见的信号

"动作(Action)"栏 的 字母 有 下列 含义:

A  缺省动作是结束进程.

B  缺省动作是忽略这个信号.

C  缺省动作是结束进程, 并且核心转储.

D  缺省动作是停止进程.

E  信号不能被捕获.

F  信号不能被忽略.

三 信号的产生

1 键盘产生

ctrl+c 产生 SIGINT 信号

ctrl+z 产生 SIGSTP 信号

2 shell命令产生

kill -9 15212 表示发送信号9(SIGKILL)给pid为15212的进程。

3 调用函数产生

(1) kill向进程发送实时信号（包括自己）

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>

int kill( pid_t pid,     //发送给哪个进程
          int sig );     //发送什么信号，见"常见的信号"
//参数pid：>0  表示发送给特定的进程
//         0   表示发送给所有和发送信号进程在同一个进程组的进程
//        <0  表示发送给abs(pid)对应的进程组中的所有进程
//返回值：0（发送成功）、-1（发送失败，失败信息见errno）

(2) 比较新的带参数的信号发送函数，sigqueue(), 一般配合sigaction()函数使用

#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
int sigqueue(pid_t pid,                         //对那个进程发送
                  int sig,                      //发送什么信号
                  const union sigval val);      //处理函数中需要携带什么参数？
//返回值：成功返回0；错误返回-1

(3) 调用raise函数像自己立即发送信号，等价于 kill(getpid(), signo);

#include <signal.h>
int raise(int signo);
//返回值：成功返回 0；否则返回 -1

(4) 调用abort（）函数实时发送SIGABORT()信号

#include <stdlib.h>
void abort(void);

(5) alarm定时向自己发送SIGALRM信号

#include <unistd.h>

unsigned int alarm( unsigned int seconds );
//参数seconds： >0 定时seconds秒之后产生SIG_ALRM信号
//             =0 不在产生信号（等于关闭闹钟）

四 信号的捕捉

1 由系统捕捉，程序不做处理，此时会由系统采用默认方法处理。

2 程序捕捉

(1)  没有参数的信号处理

#include <signal.h>
typedef void(* sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signal,             //信号
                    sighandler_t handler);  //信号对应的处理函数

handler取值：如果对信号不做处理，直接忽略。 取值为 SIG_IGN

如果采用系统默认方式处理信号。 取值为 SIG_DFL

如果，需要执行操作用户自定义的操作，则取值为用户定义的 函数指针。

(2) 有参数的信号处理，和一般和sigqueue()配合使用

#include <signal.h>
int sigaction(int signo,                                 //信号，为除SIGKILL及SIGSTOP外的任何一个信号；
                  const struct sigaction *act,           //对信号的处理结构体
                  struct sigaction *oact);               //用来保存原来对相应信号的处理，可以置为NULL

//struct sigaction结构体原型：
struct sigaction
{
    void (*sa_handler)(int signo) ;                                    //只有信号值为参数的处理函数
    void (*sa_sigaction)(int signu, siginfo_t *info, void *act) ;      //可以携带siginfo_t结构体参数的处理函数，act参数保留不用
    sigset_t sa_mask;                                                  //指定信号处理过程中哪些信号被阻塞，默认是当前正在处理的信号
    int sa_flags;                                                      //信号处理相关标志位，比如：传递信息的时候置为SA_SIGINFO
    void (*sa_restore)(void);                                          //POSIX不在支持，忽略不用
}

//其中，siginfo_t 的原型：
siginfo_t {
    int si_signo;          /* Signal number */
    int si_errno;           /* An errno value */
    int si_code;           /* Signal code */
    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 */
    void * si_addr;        /* Memory location which caused fault */
    int si_band;            /* Band event */
    int si_fd;                  /* File descriptor */
}

//sigval就是携带的参数信息，可以是int型也可以是指针。
union sigval
{
    int sival_int;
    void *sival_ptr;
}

五 使用实例

1 没有参数的信号

/*************************************************************************
    > File Name: testsignal.c
    > Author: qiaozp
    > Mail: [email protected]
    > Created Time: 2014-9-18 17:12:01
    > Step: 1 定义信号处理函数
            2 绑定信号 和 处理函数
            3 发出信号
 ************************************************************************/
#include <signal.h>
#include<iostream>
using namespace std;

//1 定义信号处理函数
void dealSignal(int signo)
{
    cout << "收到不带参数的信号 : " << signo << endl;
    return ;
}

int main()
{
    //2 绑定信号 和 处理函数
    signal(SIGINT, dealSignal);

    sleep(3);

    //3 发出信号
    raise(SIGINT);

    return 0;
}

2 有参数的信号

/*************************************************************************
    > File Name: testsigaction.c
    > Author: qiaozp
    > Mail: [email protected]
    > Created Time: 2014-9-18 17:12:01
    > Step: 1 定义信号处理函数
            2 绑定信号和处理函数
            3 发出信号，携带参数
 ************************************************************************/
#include <signal.h>
#include<iostream>
using namespace std;

//1 定义信号处理函数
void dealSigAction(int signo, siginfo_t* info, void *)
{
    cout << "收到带参数的信号 : " << signo << endl;
    cout << "参数信息是 ： " << info->si_value.sival_int << endl;
    return ;
}

int main()
{
    struct sigaction sigAction;
    sigAction.sa_sigaction = dealSigAction;
    sigAction.sa_flags = SA_SIGINFO;//这个是传参的开关，需要设置，否则参数传不过去

    //2 绑定信号 和 处理函数
    if (sigaction(SIGTSTP, &sigAction, NULL) != 0)
    {
        cout << "绑定信号处理函数失败" << endl;
    }

    sleep(3);

    union sigval info;
    info.sival_int = 10;
    //3 发送信号
    if (sigqueue(getpid(), SIGTSTP, info) != 0)
    {
        cout << "发送信号失败" << endl;
    }

    return 0;
}