信号处理 signal和signaction函数,signal是最原始的API,提供的接口比sigaction简单。而sigaction提供了signal不具备的功能,首选sigaction函数作为信号处理器。 signal的函数原型是:
``
include <signal.h>
void (signal(int sig, void (handler)(int)))(int);
而在头文件里看到的定义是:
```c
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int sig, sighandler_t handler);
signal函数的返回值是个函数指针:void (*handler)(int) 信号处理的回调函数是类似这个形式
void handle(int sig)
{
// do you self..
}
发送信号
#include <signal.h>
int kill(pid_t pid, int sig);
pid参数的解释:
- 如果pid大于0,那么会发送信号给由pid指定的进程
- 如果pid等于0,那么会发送信号给与调用进程同组的每个进程,包括调用进程自身
- 如果pid小于-1,那么会向组id等于该pid的绝对值的进程组内所有下属进程发送信号。
- 如果pid等于-1,那么信号的发送范围是:调用进程有权将信号发往每个目标进程,除去init和调用进程自身。
如果是特权进程发起这一调用,那么会发送信号给系统中的所有进程,除了init和自身进程以外。这个信号发送方式也称为广播信号。
如果没有进程与pid匹配,那么kill会调用失败,同时讲errno置于ESRCH kill系统调用若将参数sig指定为0,则无信号发送,kill只会去执行错误检查,查看是否可以向目标进程发送信号,也就是说,可以检查pid指定的进程是否存在。若调用失败,且errno为EPERM(进程存在,但无权向此进程发送信号)或调用成功,那就表示此进程存在。
检查进程的存在还可以通过以下4种方式:
- 是用wait系统调用,这个仅适合监控调用者的子进程
- 信号量与排他文件锁
- 管道和fifo之类的ipc通道
- /proc/PID接口,可以使用stat之类的系统调用检查。
发信号
#include <signal.h>
int raise(int sig);
这个系统调用相当于
kill(getpid(), sig);
在支持多线程的系统会将raise(sig)实现为:
pthread_kill(pthread_self(), sig);
killpg系统调用
#include <signal.h>
int killpg(pid_t pgrp, int sig);
killpg调用相当于kill(-pgrp, sig);
显示信号描述
#include <signal.h>
extern const char * const sys_siglist[];
extern const char * const sys_signame[];
#include <string.h>
char *strsignal(int sig);
像sys_siglist[SIGPIPE]是获取对SIGPIPE信号的描述.
strsignal函数对sig参数进行了边界检查,然后返回指针,指向对该信号的可打印描述字符串,或者是当信号编号无效时指向错误字符串。
#include <signal.h>
void psignal(int sig, const char* msg);
psignal函数为msg参数所给定的字符串,后面跟有一个冒号,随后是对应于sig的信号描述。
strsignal函数和psignal函数一样,对本地设置敏感(描述会使用本地语言)。
(psignal,strsignal,sys_siglist在susv3未列入标准,在svsv4列入了)
信号集
#include <signal.h>
// 初始化一个未包含任何成员的信号集
int sigemptyset(sigset_t *set);
// 初始化一个信号集,使其包含所有信号(包括所有实时信号)
int sigfillset(sigset_t *set);
// 向一个集合中添加单个信号
int sigaddset(sigset_t *set, int sig);
// 向一个集合中移除单个信号
int sigdelset(sigset_t *set, int sig);
// 测试信号sig是否是信号集set的成员
int sigismember(const sigset_t *set, int sig);
// 将left集和right集的交集置于dest集
int sigandset(sigset_t *dest, sigset_t *left, sigset_t *right);
// 将left集合right集的并集置于dest集
int sigorset(sigset_t *dest, sigset_t *left, sigset_t *right);
// 若set集内未包含信号的话返回1,否则返回0
int sigisemptyset(const sigset_t *set);
注:必须使用sigemptyset或sigfillset来初始化信号集。因为c语言不会对自动变量进行初始化。
信号掩码(阻塞信号传递)
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。向信号掩码中添加一个信号,有以下几种方式:
1、使用sigaction()函数建立信号处理程序时,可以指定一组额外信号,当调用该处理程序时会将其阻塞
2、当调用信号处理器程序时,可将引发调用的信号自动添加到信号掩码中。是否发生这一情况,要视sigaction()函数在装载信号处理程序时所用的标志而定
3、使用sigprocmask()系统调用,随时可以显示向信号掩码中添加或移除信号。
介绍sigprocmask函数吧
#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
使用sigprocmask既可以修改进程的信号掩码,也可以获取现有掩码,或2个功能都可以实现,how参数可取下面3种值:
- SIG_BLOCK
将set指向的信号集内的指定信号添加到信号掩码中。 - SIG_UNBLOCK
将set指向信号集中的信号从信号掩码中移除。即使要解除阻塞的信号当前并未处于阻塞状态,也不会返回错误 - SIG_SETMASK
将set指向的信号集赋给信号掩码
上述3种情况,若oldset参数不为空,则其指向一个sigset_t结构缓冲区,用于返回之前的信号掩码。
如果想获取信号且对其不作改动,那么可将set参数指定为空,这时将忽略how参数
处于等待状态的信号
#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);
如果某进程接受了一个该进程正在阻塞的信号,那么会将该信号添加到进程的等待信号集中。之后若解除了对该信号的锁定时,会将信号传递给此进程。
sigpending()系统调用为调用进程返回处于等待状态的信号集,并将其置于set指向的sigset_t结构中。随后可以使用sigismember()函数来检查set。返回值是0的话表示成功,返回-1的话,表示有错。
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <time.h>
void printSigset(FILE* of, const char *prefix, const sigset_t *sigset)
{
int sig, cnt;
cnt = 0;
for (sig = 1; sig < NSIG; sig++) {
if (sigismember(sigset, sig)) {
cnt++;
fprintf(of, "%s%d (%s)\n", prefix, sig, strsignal(sig));
}
}
if (cnt == 0)
fprintf(of, "%s<empty signal set>\n", prefix);
}
int printSigMask(FILE* of, const char *msg)
{
sigset_t currMask;
if (msg != NULL)
fprintf(of, "%s", msg);
// 返回前一次设置的信号掩码
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, NULL, &currMask) == -1)
return -1;
printSigset(of, "\t\t", &currMask);
return 0;
}
int printPendingSigs(FILE *of, const char *msg)
{
sigset_t pendingSigs;
if (msg != NULL)
fprintf(of, "%s", msg);
if (sigpending(&pendingSigs) == -1)
return -1;
printSigset(of, "\t\t", &pendingSigs);
return 0;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
sigset_t blockSet, prevMask;
sigemptyset(&blockSet);
sigaddset(&blockSet, SIGINT);
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &blockSet, &prevMask) == -1) {
perror("sigprocmask");
return 1;
}
fprintf(stderr, "display pending sigset\n");
printPendingSigs(stderr, "pending");
fprintf(stderr, "display mask sigset\n");
printSigMask(stderr, "mask");
fprintf(stderr, "开始对SIGINT的信号进行阻塞,在接下来5秒内按ctl+c无法中断本进程\n");
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
//查看已被阻塞的信号
printPendingSigs(stderr, "pending");
sleep(1);
}
fprintf(stderr, "解除对SIGINT的信号阻塞,若刚过去的5秒你有按下ctl+c键,本进程会立即中断\n");
// 恢复之前的信号掩码,不阻塞SIGINT信号
if (sigprocmask(SIG_SETMASK, &prevMask, NULL) == -1) {
perror("sigprocmask");
return 1;
}
printSigMask(stderr, "mask");
for (i = 0; i < 5; i++) {
sleep(1);
}
sigset_t blockSet1;
sigfillset(&blockSet1);
fprintf(stderr, "阻塞除了SIGKILL和SIGSTOP信号的请求\n");
fprintf(stderr, "SIGSTOP=%d\n", SIGSTOP);
if (sigprocmask(SIG_BLOCK, &blockSet1, NULL) == -1) {
perror("sigprocmask");
return 1;
}
for (i = 0; i < 10; i++) {
sleep(1);
}
fprintf(stderr, "解除阻塞所有信号的请求\n");
if (sigprocmask(SIG_UNBLOCK, &blockSet1, NULL) == -1) {
perror("sigprocmask");
return 1;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
sleep(1);
return 0;
}
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