Linux 進程間通信 信號（signal）

1. 概念：

　　1）信號是在軟件層次上對中斷機制的一種模擬，是一種異步通信方式

　　2）信號可以直接進行用戶空間進程和內核進程之間的交互，內核進程也可以利用它來通知用戶空間進程發生了哪些系統事件。

　　3）如果該進程當前並未處於執行態，則該信號就由內核保存起來，直到該進程恢復執行再傳遞給它；如果一個信號被進程設置為阻塞，則該信號的傳遞被延遲，直到其阻塞被 取消時才被傳遞給進程。

2.用戶進程對信號的響應方式：

　　1）忽略信號：對信號不做任何處理，但是有兩個信號不能忽略：即SIGKILL及SIGSTOP。

　　2）捕捉信號：定義信號處理函數，當信號發生時，執行相應的處理函數。

　　3）執行缺省操作：Linux對每種信號都規定了默認操作

 

3.信號：

　　SIGINT：ctrl+c 終止信號

　　SIGQUIT：ctrl+\ 終止信號

　　SIGTSTP:ctrl+z 暫停信號

　　SIGALRM：鬧鍾信號 收到此信號后定時結束，結束進程

　　SIGCHLD：子進程狀態改變，父進程收到信號

　　SIGKILL：殺死信號

4.相關函數：
1）int kill(pid_t pid, int sig);
　　功能：信號發送
　　參數：pid：指定進程
　　sig：要發送的信號
　　返回值：成功 0；失敗 -1
2）int raise(int sig);
　　功能：進程向自己發送信號
　　參數：sig：信號
　　返回值：成功 0；失敗 -1
3）unsigned int alarm(unsigned int seconds)
　　功能：在進程中設置一個定時器
　　參數：seconds：定時時間，單位為秒
　　返回值：如果調用此alarm()前，進程中已經設置了鬧鍾時間，則返回上一個鬧鍾時間的剩余時間，否則返回0。

注意：一個進程只能有一個鬧鍾時間。如果在調用alarm時已設置過鬧鍾時間，則之前的鬧鍾時間被新值所代替

4）int pause(void);
　　功能：用於將調用進程掛起直到收到信號為止。

5）void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);
　　或者：
　　typedef void (*sighandler_t)(int);
　　sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
　　功能：信號處理函數
　　參數：signum：要處理的信號//不能是SIGKILL和SIGSTOP
　　　　handler：SIG_IGN：忽略該信號。
　　　　SIG_DFL：采用系統默認方式處理信號。
　　　　自定義的信號處理函數指針
　　返回值：成功：設置之前的信號處理方式；失敗：SIG_ERR

 6）void abort(void);

　　給自己發送異常終止信號，（6.SIGABRO）終止並產生core文件。

例子：kill 函數發送殺死pid指向的進程的信號，raise 發送殺死自己的信號  

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        perror("fork fail ");
        exit(1);
    }
    else if(pid == 0)
    {
        printf("child \n");
    }
    else
    {
        kill(pid,SIGKILL);//（此處pid是子進程的進程號）殺死 pid 發送進程的信號,kill 給其他進程發送信號，指定進程號
        printf("child killed\n");
        sleep(1);
        printf("father \n");
        wait(NULL); //等待子進程結束，並回收子進程資源
        raise(SIGKILL); //殺死自己的信號,函數raise 給自己發送信號
    }
    return 0;
}

測試：子進程還未來得及運行就被殺死了

 

 例子2： 定時器的使用

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    printf("%d\n",alarm(7)); //7 秒定時器，此時返回 0 ，前面沒有使用定時器
    sleep(2);  //睡 2 秒
    while(1)
    {
        printf("%d\n",alarm(3)); //重新設置定時器值為 3 ，返回上次定時器剩余的時間，7-2 = 5
        sleep(7); //睡7秒，后會結束進程
    }
    return 0;
}

測試：Alarm clock 是定時器結束時提醒

 

 signal 信號使用例子1 : 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>

void handler(int arg)
{
    printf("\nctrl + c\n");
//    exit(1);
//    raise(SIGKILL); 
    kill(getpid(),9); //9表示 SIGKILL 殺死信號
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    signal(SIGINT,handler);//定義自己的處理信號，當SIGINT信號發生時，調用 handler 函數處理
    while(1);
    return 0;
}

測試:

 

  signal 信號使用例子2 : 

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{
    signal(SIGINT,SIG_IGN);// ctrl +c 信號被忽略,SIG_IGN 表示忽略該信號
    while(1);

    return 0;
}

測試: 通過 ctrl + c 信號不能終止這個進程