Linux信號機制之sigaction結構體淺析


信號安裝函數sigaction(int signum,const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact)的第二個參數是一個指向sigaction結構的指針(結構體名稱與函數名一樣,千萬別弄混淆了)。在結構sigaction的實例中,指定了對特定信號的處理,信號所傳遞的信息,信號處理函數執行過程中應屏蔽掉哪些函數等。當然,此指針也可以為NULL,進程會以默認方式處理信號。以下就簡單介紹一下sigaction結構以及一般的用法。

  對於內核頭文件而言,struct sigaction 結構體定義在kernel/include/asm/signal.h,此頭文件又被kernel/include/linux/signal.h包含。
  對於用戶空間的頭文件而言,struct sigaction定義在 /usr/include/bits/sigaction.h,此頭文件又被/usr/include/signal.h包含,所以應用程序中如果用到此結構,只要#include <signal.h>即可。注意內核中的定義和應用程序中的定義是不一樣的,內核空間的sigaction結構只支持函數類型為__sighandler_t的信號處理函數,不能處理信號傳遞的額外信息。具體定義如下:
  /* Type of a signal handler.   */
  typedef void (*__sighandler_t)(int);
  #ifdef __KERNEL__
  struct old_sigaction {
          __sighandler_t sa_handler;
         old_sigset_t sa_mask;
         unsigned long sa_flags;
         void (*sa_restorer)(void);
  };
  struct sigaction {
         __sighandler_t sa_handler;
        unsigned long sa_flags;
        void (*sa_restorer)(void);
        sigset_t sa_mask;   /* mask last for extensibility */
  };
  struct k_sigaction {
        struct sigaction sa;
  };
  #else
  /* Here we must cater to libcs that poke about in kernel headers.   */
  struct sigaction {
          union {
                  __sighandler_t _sa_handler;
                  void (*_sa_sigaction)(int, struct siginfo *, void *);
          } _u;
          sigset_t sa_mask;
          unsigned long sa_flags;
          void (*sa_restorer)(void);
  };
  #define sa_handler   _u._sa_handler
  #define sa_sigaction _u._sa_sigaction
  #endif /* __KERNEL__ */

  sa_handler的原型是一個參數為int,返回類型為void的函數指針。參數即為信號值,所以信號不能傳遞除信號值之外的任何信息;

  sa_sigaction的原型是一個帶三個參數,類型分別為int,struct siginfo *,void *,返回類型為void的函數指針。第一個參數為信號值;第二個參數是一個指向struct siginfo結構的指針,此結構中包含信號攜帶的數據值;第三個參數沒有使用。

  sa_mask指定在信號處理程序執行過程中,哪些信號應當被阻塞。默認當前信號本身被阻塞。

  sa_flags包含了許多標志位,比較重要的一個是SA_SIGINFO,當設定了該標志位時,表示信號附帶的參數可以傳遞到信號處理函數中。即使sa_sigaction指定信號處理函數,如果不設置SA_SIGINFO,信號處理函數同樣不能得到信號傳遞過來的數據,在信號處理函數中對這些信息的訪問都將導致段錯誤。

  sa_restorer已過時,POSIX不支持它,不應再使用。

  因此,當你的信號需要接收附加信息的時候,你必須給sa_sigaction賦信號處理函數指針,同時還要給sa_flags賦SA_SIGINFO,類似下面的代碼:
     #include <signal.h>
     ……
     void sig_handler_with_arg(int sig,siginfo_t *sig_info,void *unused){……}
    
     int main(int argc,char **argv)
     {
              struct sigaction sig_act;
              ……
              sigemptyset(&sig_act.sa_mask);
              sig_act.sa_sigaction=sig_handler_with_arg;
              sig_act.sa_flags=SA_SIGINFO;
  
               ……
     }
  如果你的應用程序只需要接收信號,而不需要接收額外信息,那你需要的設置的是sa_handler,而不是sa_sigaction,你的程序可能類似下面的代碼:
     #include <signal.h>
     ……
     void sig_handler(int sig){……}
    
     int main(int argc,char **argv)
     {
              struct sigaction sig_act;
              ……
              sigemptyset(&sig_act.sa_mask);
              sig_act.sa_handler=sig_handler;
              sig_act.sa_flags=0; 
               ……
      }
 

  例:
  #include<sys/types.h>
  #include<unistd.h>
  #include<signal.h>
  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>

  int main(void)
  {
    sigset_t set,pendset;
    struct sigaction action;
    //清空信號集
    sigemptyset(&set);        
    //加入SIGTERM呢個信號      
    sigaddset(&set,SIGTERM);           
    //設為阻塞
    sigprocmask(SIG_BLOCK,&set,NULL);     
    //因為阻塞所以就算用kill發送信號都無反應
    kill(getpid(),SIGTERM); 
    //查下有什么阻塞信號,裝入&pendset里面
    sigpending(&pendset);  
    //看下面有什么信號在里面
    if(sigismember(&pendset,SIGTERM))     
    {
      printf("yes,the SIGTERM is here\n");
      //清空阻塞信號集
      sigemptyset(&action.sa_mask); 
      //信號涵數處理為ignore(忽略)       
      action.sa_handler=SIG_IGN;        
       //啟動同signal功能類的信號涵數 
      sigaction(SIGTERM,&action,NULL);     
    }
    //解除之前的信號阻塞
    sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&set,NULL);      
    exit(EXIT_SUCCESS);
  }

  附:Linux C常用函數http://man.chinaunix.net/develop/c&c++/linux_c/default.htm


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