Linux 程序信号处理

Linux下的信号名以SIG开头，如：SIGSEGV 段错误、SIGTERM 退出 等等，它们都在头文件<signal.h>中定义信号名和对应的值，并且信号的值都大于0。

产生信号的原因：

1.硬件异常：除零出错、无效内存的引用，如SIGSEGV表示进程访问了无效的内存地址

2.软件发送的信号：如SIGPIPE表示进程尝试写入到没有阅读的管道(或socket)时，SIGALRM进程计时器到期

3.用户按下某些终端按键：如按下Ctrl+C，产生SIGINT信号，停止进程，按下Ctrl+Z产生SIGTSTR信号，挂起前台进程组

4.通过Kill命令向特定进程发送信号

5.通过raise函数，向自身发送信号

对于信号的处理也有几种常见的方式：

1.可以忽略信号，除了SIGKILL和SIGSTOP外，其它的信号都可以由程序忽略

2.可以应用信号的默认操作，大多数信号的默认操作是结束进程，比如SIGTERM、SIGPIPE；SIGSEGV的默认操作是触发core dump，产生核心转储文件，便于进行debug

3.可以捕获信号， 比如当接收到SIGTERM时，对程序进行结束前的收尾工作，关闭文件描述符、socket，释放资源，删除临时文件；当接收到SIGCHLD时，调用waitpid获得子进程的PID，并获取它的退出码

常见的信号、说明和默认操作：

SIGABRT 异常终止 coredump

SIGALRM 报警计时器超时 终止

SIGBUS 总线错误 coredump

SIGCANCEL 取消信号 忽略

SIGCHLD 子进程状态改变 忽略

SIGCLD SIGCHLD的别名 忽略

SIGCONT 继续已停止的进程 忽略

SIGEMT 仿真进程陷阱 忽略

SIGFPE 算术异常 coredump

SIGFREEZE 检查点冻结 忽略

SIGHUP 挂断 终止

SIGILL 非法指令 coredump

SIGINT 终端中断字符ctrl+c 终止

SIGIO SIGPOLL的别名 终止

SIGIOT SIGABRT的别名 coredump

SIGKILL 杀死进程 终止

SIGLOST 资源丢失 终止

SIGPIPE 写入没有阅读程序的管道 终止

SIGPOLL 可轮询事件已经发生 终止

SIGPROF 记录计时器到期 终止

SIGPWR 电源失效或重新启动 忽略

SIGQUIT 终端退出字符 coredump

SIGSEGV 段错误 coredump

SIGSTOP 停止 停止进程

SIGSYS 存在错误的系统调用 coredump

SIGTERM 终止进程 终止

SIGTHAW 检查点解冻 忽略

SIGTRAP 跟踪或断点陷阱 coredump

SIGTSTP 终端挂起符ctrl+z 停止进程

SIGTTIN 对控制台的TTY的后台读取 停止进程

SIGTTOU 后台写入控制的TTY 停止进程

SIGURG 紧急套接字条件 忽略

SIGUSR1 用户自定义信号1 终止

SIGUSR2 用户自定义信号2 终止

SIGVTALRM 虚拟计时器报警 终止

SIGWAITING 并发的信号 忽略

SIGWINCH 终端窗口尺寸改变 忽略

SIGXCPU 超出cpu限制 coredump

SIGFSZ 超出文件尺寸限制 coredump

SIGXRES 超出资源控制 忽略

signal函数

在<signal.h>中定义，

void (*signal ( int sig, void (*disp)(int) ) ) (int);

其中参数sig为信号，disp为指定的信号部署。出错返回SIG_ERR

其中disp可以是：

1.常量SIG_IGN，忽略传入的信号，SIGKILL和SIGSTOP不能忽略

2.常量SIG_DFL，将信号按其默认的处理方式运行。

3.将捕获的信号交给disp定义的函数处理，SIGKILL和SIGSTOP不能生效

使用signal函数的简单例子为：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <syslog.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
void signal_handler(int signo)
{
signal(signo, signal_handler);
switch(signo)
{
case SIGHUP:
//终端退出
syslog(LOG_NOTICE, "Process will  exit, because tty is exit/n");
break;
case SIGSEGV:
//段错误，意味着指针所对应的地址是无效地址，没有物理内存对应该地址
syslog(LOG_ERR, "memory error/n");
exit(1);
break;
case SIGTERM:
//程序自己退出，或shell里调用kill缺省该进程。该信号可以被阻塞，或被处理
//可以在这里做一些程序退出前的最后处理工作
syslog(LOG_NOTICE, "Process recieve SIGTERM/n");
exit(0);
break;
case SIGQUIT:
//按下ctrl+ "/"产生，程序退出，并产生core文件
syslog(LOG_NOTICE, "Process recieve SIGQUIT/n");
exit(0);
break;
case SIGINT:
//按下ctrl+c产生，程序终止
syslog(LOG_NOTICE, "Process recieve SIGINT/n");
exit(0);
break;
case SIGALRM:
{
//时钟定时信号
syslog(LOG_NOTICE, "Process recieve SIGALRM");
break;
}
case SIGCHLD:
{
//处理子进程退出
int *pidstat;
pid_t pid;
pid = waitpid(0, pidstat, WNOHANG);
if (pid>0)
syslog(LOG_WARNING, "child %d terminated/n", pid);
syslog(LOG_NOTICE, "exit handle child process/n");
break;
}
default:
syslog(LOG_WARNING, "%d signal unregister/n", signo);
break;
}
}
int main()
{
char thread_id[60]={0};
sprintf(thread_id, "pid:%d tid:%d", (int)getpid(), (int)pthread_self());
printf("%s/n",thread_id);
printf("/n");
openlog(thread_id, LOG_PID, LOG_USER);
char processName[260] = "ls";
signal(SIGHUP, &signal_handler);
signal(SIGSEGV, &signal_handler);
signal(SIGQUIT, &signal_handler);
signal(SIGINT,  &signal_handler);
signal(SIGTERM, &signal_handler);
signal(SIGALRM, &signal_handler);
signal(SIGCHLD, &signal_handler);
char* arg[] = {
"ls",
"-l",
NULL
};
pid_t child_pid;
printf("The main program process ID is %d /n", (int)getpid());
child_pid = fork();
if(child_pid == -1)
{
printf("error, can not create child process, error is %s", strerror(errno));
return 1;
}
else if(child_pid != 0)
{
printf("this is the parent process, with id %d/n", (int)getpid() );
printf("the child's process id is %d/n", (int)child_pid);
}
else
{
execvp("ls", arg);
printf("error is %s", strerror(errno));
printf("this is the child process, with id %d/n", (int)getpid() );
}
while(1)
{
pause();
}
return 0;
}

kill命令

shell中的kill命令可以向进程中发送信号，比如

$kill -INT 1377

-INT是信号名，1377则是进程的pid