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Linux/UNIX系统编程手册-信号

Linux/UNIX系统编程手册

[德] Michael Kerrisk

第20章 信号:基本概念
第21章 信号:信号处理器函数(未记录)
第22章 信号:高级特性(未记录)

信号:基本概念

信号是时间发生时对进程的通知机制,也称为软件中断。
发往进程的诸多信号,通常都是源于内核,引发内核为进程产生信号的事件如下:

  • 硬件异常
  • 用户键入能产生信号的终端字符。如ctrl-c,ctrl-z
  • 发生了软件事件;例如,针对文件描述符的输出变为有效,调整了终端窗口大小,定时器到期,进程执行的CPU时间超限,或者该进程的某个子进程退出。

针对每一个信号,都定义了一个唯一的小整数,以SIGxxx形式的符号敏感对这些整数做定义。Linux对标准信号的编号为1~31.

man page of signal

捕获信号并处置:signal(), sigaction()

signal()

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#include <signal.h>
void ( *signal(int sig, void (*handler)(int)) ) (int);
Returns previous signal disposition on success, or SIG_ERR on error

sig: 信号的编号
handler:信号抵达时所调用处理函数的地址

sigaction()

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#include <signal.h>
int sigaction(int sig, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
Returns 0 on success, or –1 on error

act, 指向描述信号新处置的数据结构。
sigaction()允许在获取信号处置的同时无需将其改变,并且,还可以设置各种属性对调用信号处理器程序时的行为施以更加精准的控制。

发送信号:kill(), raise()和killpg()

一个进程能够使用kill()系统调用向另一个进程发送命令。

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#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
Returns 0 on success, or –1 on error

pid: 标识一个或多个目标进程
sig: 指定要发送的信号

可以使用kill(),传递空信号来检测进程是否存在

僵尸进程:进程已死,但其父进程尚未执行wait()来获取其终止状态

进程可以使用raise()向自身发送信号

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#include <signal.h>
int raise(int sig);
Returns 0 on success, or nonzero on error

在单线程程序中,调用raise()相当于对kill()的如下调用:

kill(getpid(), sig)

支持线程的系统会将raise(sig)实现为:

pthread_kill(pthread_self(), sig)

killpg()向某一进程组的所有成员发送信号

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#include <signal.h>
int killpg(pid_t pgrp, int sig);
Returns 0 on success, or –1 on error

killgp()调用相当于对kill()的如下调用:

kill(-pgrp, sig)

显示信号描述

每个信号都有一串与之相关的可打印说明,这些描述位于数组sys_siglist中。可以使用strsignal(), psignal()函数查看sys_siglist中对信号的描述。

信号集(signal set)

多个信号可使用一个称之为信号集的数据结构来表示,其系统数据类型为sigset_t。相关的函数有:

  • sigemptyset(), sigfillset(), 初始化信号集
  • sigaddset(), sigdelset(), 在信号集中增删信号

信号掩码(阻塞信号传递)The Signal Mask

内核会为每个进程维护一个信号掩码,即一组信号,并将阻塞其针对该进程的传递。如果将遭阻塞的信号发送给某进程,那么对该信号的传递将延后,直至从进程信号掩码中移除该信号,从而解除阻塞为止。

可以使用sigprocmask()系统调用,随时显式的向信号掩码中添加或者移除信号。

如果接受的信号当前遭遇阻塞,那么该信号将保持等待状态,直至接触对其阻塞。系统不会对标准信号进行排队处理,即将信号标记为等待状态(以及后续的传递)只会发生一次。进程能够使用sigpending()系统调用来获取等待信号集。

调用pause()将暂停进程的执行,直至信号处理器函数终端该调用位置(或者直至一个未处理信号终止进程为止)。

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