Linux信号及信号处理学习总结

信号处理

注册信号调用函数

函数(1)：void (*signal (int signumber,void((*func)int)))(int)；
头文件：signal.h
说明：func为指向调用函数的函数指针，其也可以取特定值：SIG_IGN和SIG_DFL,其中SIG_IGN表示忽略signumber所指信号，SIG_DFL表示调用系统定义的默认处理。signal函数返回值类型同参数func，其为一个指向某个返回值为空的带有一个整数参数的函数指针。该调用成功时返回上次该信号的处理函数，错误时返回SIG_ERR。
函数(2)：int sigaction(int sigunumber,const struct sigaction *act ,struct sigaction *oldact)；
头文件：signal.h
说明： 该函数不仅可以实现signal函数的功能，还可以提供更加详细的信息，确切了解进行接收到信号时所发生的细节。其中sigaction结构如下：
struct sigaction{
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int,siginfo_t *,void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
}
sa_hander为指向信号处理函数的地址，sa_sigaction为指向函数的指针。其中siginfo_t结构体如下：
typedef struct siginfo{
int si_signo;//signal number
int si_errno;//an errno value
int si_code;//signal code
int si_pid;//sending process ID
INT 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_balue // signal value
int si_int ;//POSIX.1b signal
void *si_ptr;//POSIX.1b signal
void *si_addr;//memory location that caused fault
int si_band;//band event
int si_fd;//file descriptor;
} siginfo_t;
sa_flag指示信号处理函数的不同选项，通过位运算来实现所需要的选项设置。如果赋值为0则选用所有的默认选项，其选项参数如下：
SA_NOCLDSTOP:用于指定信号SIGCHLD，当子进程被中断时，不产生此信号，当且仅当子进程结束时产生此信号；
SA_NOCLDWAIT:当信号为SIGCHLD时，此选项可以避免子进程僵死；
SA_NODEFER:当信号处理程序正在运行时，不阻塞对于信号处理函数自身的信号功能；
SA_NOMASK:同SA_NODEFER；
SA_ONESHOT:当用户注册的信号处理函数被调用过一次之后，该信号的处理程序恢复为默认的处理函数；
SA_RESETHAND:同SA_ONESHOT；
SA_RESTART:使本来不能进行自动重新运行的系统调用自动重新运行；
SA_SIGINFO:表明信号处理函数是有SA_SIGACTION指定，而不是有SA_HANDLER指定，它将显示更多处理函数的信息。
sa_mask指定在信号处理程序执行过程中，哪些信号应当被阻塞。缺省情况下当前信号本身被阻塞，防止信号的嵌套发送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK标志位。此外，sa_mask指定的信号阻塞的前提条件是在由sigaction安装信号的处理函数执行过程中由sa_mask指定的信号才被阻塞。

信号集

函数（1）：(1) int sigemptyset(sigset_t *set);
(2) int sigfillset(sigset_t *set);
(3) int sigaddset(sigset_t *set,int signumber);
(4) int sigdelset(sigset_t *set ,int signumber);
头文件：signal.h
说明：set为指向信号集的指针，参数signumber表示一个信号，可以用信号名表示。
sigemptyset：用于将set所指向的信号集设定为空，即不包含任何信号；
sigfillset：用于将那个set所指向的信号集设定为满，即包含所有信号；
sigaddset：用于将signumber所代表的信号加到set所指向的信号集中；
sigdelset：用于将signumber所代表的信号从set所指向的信号集中删除。
函数（2）：int sigismember(const sigset_t set,int signumber);
头文件:signal.h
说明：用于检测一个信号signumber是否在set所指向的信号集中，若signumber属于该信号集则返回1，否则返回0。

信号阻塞

通过信号阻塞可以实现当进程收到信号后，不希望立即中断进程的执行，又不想忽略该信号，而是希望延迟一段时间来执行。
函数(1)：(1)int sigprocmask(int how,const sigset_t *set,sigset_t *oldest);
(2)int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
(3)int sigpending(sigset_t *set);
头文件：signal.h
说明：
sigprocmask用于检测和改变进程的信号掩码，信号掩码是由被阻塞的发送给当前进程的信号组成的信号集。set指向一个信号集时，how用于表示sigprocmask将如何对set所指向的信号集进行操作，当set为NULL时，how的取值没有意义。当oldset不为NULL时，函数sigprocmask将进程的信号掩码返回给oldset。
sigsuspend用于将进程挂起，函数被调用时，sigmask中的信号被赋值给信号掩码。之后信号被挂起，至到进程捕捉到信号调用处理函数并执行完毕返回时，sigsuspend返回。信号掩码恢复为函数调用前的值，当时将errno设置为EINR。进程结束信号可以使其立即终止。其中how的取值如下：
SIG_BLOCK:将set所指向的信号集中所包含的信号加到当前的信号掩码中。即：信号掩码与set信号集做逻辑加操作；
SIG_UNBLOCK:将set所指向的信号集中所包含的信号从当前的信号掩码中移除。即：信号掩码与set信号集做逻辑减操作；
SIG_SETMAST：设定新的当前信号掩码为set所指向的信号集中所包含的信号。即：set信号集对信号掩码进行赋值操作。
sigpending用于将被搁置的信号集合由参数set指针返回。执行成功则返回0，如果有错误则返回-1。
函数(2)：int pause(void);
头文件：unistd.h
说明：使进程暂停运行，直到一个信号被捕捉并调用处理函数执行返回时，该函数返回。

信号发送

信号发送的关键是要确定给那个进程发送信号以及发送什么信号，此外，能否向某一进程发送特定的信号和用户的权限密切相关。
函数：int kill(pid_t ,int signumber);
int raise(int signumber);
unsigned int alarm(unsigned int seconds);
int setitimer(int which,const struct itimerval *value,struct itimetval);
头文件：sys/types.h signal.h unistd.h sys/time.h
说明：
kill函数用于向某一指定的进程或进程组发送信号，pid表示kill函数发送信号对象的进程号或进程组号，当信号成功发送时，返回0，失败是返回-1；其中pid的取值对应关系如下：

取值	含义
pid>0	向进程号为pid的进程发送信号
pid=0	向与发送进程的进程组号的进程发送信号
pid<0	向进程组号为pid绝对值的进程组发送信号
pid=-1	未定义

raise函数用于向一个进程自身发送信号，参数signumber为所发送的信号编号，调用成功返回0，失败返回-1；
alarm函数用于设定时间片，使系统在一定时间之后发送信号，参数seconds为到下一次产生信号前的间隔时间。信号正常发送时返回0，若心的报警设置在前一次设定尚未结束时发生，则返回前一次设置所剩时间。
sititimer函数同alarm一样，用于系统在某一时刻发送信号，但它可以更精确的控制程序，参数which表示记时方式，参数value为指向itimerval结构的指针，具体如下：

struct itimerval{
struct timeval it_interval;//每一次触发报警应该被复位的值
struct timeval it_value;//下一次报警时间
}
struct timeval{
long tv_sec;
long tv_isec;
}
which的取值如下：

which	计时方式	发送信号
ITIMET_TEAL	根据系统时间	SIGALRM
ITIMER_PROF	从用户进程开始后计时	SIGPROF
ITIMER_VIRTUAL	只有在用户模式下执行时才可跟踪时间	SIGVTALRM