UNIX环境编程学习笔记（23）——信号处理初步学习

lienhua34
2014-10-29

1 信号的概念

维基百科中关于信号的描述是这样的:


关于这段描述,我们可以从中学习到下面几点关于信号的知识,

1. 信号是什么:UNIX 进程间的一种异步通讯机制。

2. 信号的作用:提醒目标进程某事件的发生,并中断了目标进程正常的控制流程。

3. 进程对信号的处理:目标进程可以执行信号的默认处理函数,或者执行进程自定义的信号处理程序。

每个信号都有一个名字, 这些名字都以三个字符 SIG 开头。 例如,SIGABRT是夭折信号, 当进程调用 abort 函数时产生这种信号。SIGALRM 是闹钟信号,当由 alarm 函数设置的计时器超时后产生此信号。在 UNIX 系统中,这些信号都定义在头文件 <signal.h> 中,并且都是以一个正整数来表示(信号编号)。通过在 shell 中运行命令 kill -l 可以查看当前系统所执行的所有信号。

UNIX 系统规定了内核可以对信号执行以下三种处理行为,

1. 忽略此信号。有两个信号 SIGKILL 和 SIGSTOP 不可忽略,这两个信号提供给超级用户终止或停止进程的可靠方法。

2. 执行系统默认动作。大多数信号的默认动作是终止进程。

3. 捕获信号,执行用户自定义的处理函数。

2 设置信号处理程序

UNIX 系统提供了 signal 函数来设置信号的处理程序,


其中,参数 func 的值可以是,

• 常 量SIG_IGN, 向 内 核 表 示 忽 略 此 信 号 (有 两 个 信 号 SIGKILL 和SIGSTOP 不可忽略,调用 signal 函数会报错)。

• 常量SIG_DFL,表示执行信号的系统默认动作。

• 一个函数指针,表示信号发生时执行该函数进行处理,这个函数称为信号处理程序。信号处理函数接收一个 int 类型的信号值参数,无返回值。

signal 信号的返回值也是一个函数指针,指向该信号之前的信号处理程序。

下面我们来看一个例子,

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>

static void sig_usr(int);

int
main(void)
{
pid_t pid;

if (signal(SIGUSR1, sig_usr) == SIG_ERR) {
printf("can't catch SIGUSR1: %s\n", strerror(errno));
exit(-1);
}
if (signal(SIGUSR2, sig_usr) == SIG_ERR) {
printf("can't catch SIGUSR2: %s\n", strerror(errno));
exit(-1);
}

if ((pid = fork()) < 0) {
printf("fork error: %s\n", strerror(errno));
exit(-1);
}
else if (pid == 0) {
pause();
exit(0);
}

printf("process %d creates a child process %d\n", getpid(), pid);

sleep(1);
kill(pid, SIGUSR1);
waitpid(pid, NULL);
raise(SIGUSR2);

exit(0);
}

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

killdemo.c
上面的 killdemo.c 程序文件中,父进程为信号 SIGUSR1 和 SIGUSR2设置了信号处理程序sig_usr。然后调用 fork 创建一个子进程,子进程的信号 SIGUSR1 和 SIGUSR2 的信号处理程序继承父进程的,同样是sig_usr(除非子进程调用了 exec 函数,子进程中这两个信号的信号处理动作才会设置为系统默认)。父进程调用 kill 函数向子进程发送信号 SIGUSR1,而调用 raise 函数向自身发送信号 SIGUSR2. 编译该程序,生成并执行 killdemo文件,

lienhua34:demo$ ./killdemo
process 3261 creates a child process 3262
process 3261 received SIGUSR2
process 3262 received SIGUSR1

通过上面的运行结果,可以看到父进程 3261 创建了子进程 3262,父进程 3261 捕获了信号 SIGUSR2,子进程捕获了信号 SIGUSR1。实际运行结果与预期结果相符合。

(done)