進(jìn)程間通訊之信號(hào)

作者：孫曉明，華清遠(yuǎn)見嵌入式學(xué)院講師。

UNIX上進(jìn)程間通信的方式有多種，早期的有無名管道、有名管道和信號(hào)，后來又引入了IPC對(duì)象和套接字。信號(hào)是在軟件層次上對(duì)中斷機(jī)制的一種模擬，是一種異步通信方式。信號(hào)可以直接進(jìn)行用戶空間進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程之間的交互，內(nèi)核進(jìn)程也可以利用它來通知用戶

空間進(jìn)程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件。用戶進(jìn)程對(duì)接收到的信號(hào)有三種處理方式：

默認(rèn)處理：Linux對(duì)每種信號(hào)都定義了缺省的操作

忽略信號(hào)：對(duì)接收到的信號(hào)不做任何處理

捕捉信號(hào)：預(yù)先定義信號(hào)處理函數(shù)。當(dāng)接收到信號(hào)時(shí)執(zhí)行相應(yīng)的處理函數(shù)

注：信號(hào)SIGKILL/SIGSTOP只能執(zhí)行默認(rèn)操作

早期Unix系統(tǒng)只定義了32種信號(hào)，Linux支持64種信號(hào)，編號(hào)1-64(SIGRTMIN=34，SIGRTMAX=64)。前32種信號(hào)已經(jīng)有了預(yù)定義值，每個(gè)信號(hào)有了確定的用途及含義，并且每種信號(hào)都有各自的缺省動(dòng)作。后面的信號(hào)表示實(shí)時(shí)信號(hào)，是POSIX標(biāo)準(zhǔn)的一部分，可用于應(yīng)用進(jìn)程。

非實(shí)時(shí)信號(hào)不支持排隊(duì)，是不可靠信號(hào)；實(shí)時(shí)信號(hào)支持排隊(duì)，是可靠信號(hào)。

和信號(hào)發(fā)送相關(guān)的函數(shù)如下：

1、#include <sys/types.h>

#include <signal.h>

int kill(pid_t pid,int signo)； // 向指定的進(jìn)程/進(jìn)程組發(fā)送信號(hào)

2、#include <signal.h>

int raise(int signo)； // 進(jìn)程向自身發(fā)送信號(hào)

3、#include <unistd.h>

unsigned int alarm(unsigned int seconds)； // 設(shè)置定時(shí)器，時(shí)間到時(shí)向進(jìn)程發(fā)送SIGALRM信號(hào)

4、#include <stdlib.h>

void abort(void); // 向進(jìn)程發(fā)送SIGABORT信號(hào)，默認(rèn)情況下進(jìn)程會(huì)異常退出

5、 #include <sys/types.h>

#include <signal.h>

int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval val); // sigqueue()是比較新的發(fā)送信號(hào)系統(tǒng)調(diào)用，主要是針對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)提出的（當(dāng)然也支持前32種），支持信號(hào)帶有參數(shù)，與函數(shù)sigaction()配合使用

和信號(hào)設(shè)置相關(guān)的函數(shù)如下:

如果希望進(jìn)程能捕捉處理信號(hào)的話，需要在進(jìn)程中設(shè)置信號(hào)的處理方式。即當(dāng) 進(jìn)程收到相應(yīng)的信號(hào)時(shí)，需要執(zhí)行什么操作。linux主要有兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的 設(shè)置：signal()、sigaction()。其中signal()函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)，不支持信號(hào)傳遞信息， 主要是用于前32種非實(shí)時(shí)信號(hào)的處理；而sigaction()函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，支持信號(hào)傳 遞信息，主要用來與 sigqueue() 系統(tǒng)調(diào)用配合使用。sigaction()同樣支持非實(shí)時(shí) 信號(hào)的設(shè)置。出于篇幅的考慮，我們這里只介紹signal函數(shù)的使用

#include <signal.h>

void (*signal(int sig, void (*func))(int)))(int)

signal()有兩個(gè)參數(shù)：第一個(gè)參數(shù)是要設(shè)置的信號(hào)的類型；第二個(gè)參數(shù)是一 個(gè)函數(shù)指針，保存的是信號(hào)處理函數(shù)的入口地址。函數(shù)的返回值也是個(gè)函數(shù)指針， 其值為設(shè)置前的處理方式。舉個(gè)例子：

比如程序要捕捉SIGINT信號(hào)(用戶按下Ctrl-C時(shí)產(chǎn)生該信號(hào))，先定義信號(hào)處理函數(shù)

void signal_handler(int signo)

{

if ( signo = = SIGINT )

{

printf(“We caught signal SIGINT\n”);

}

}

接著在main()函數(shù)里設(shè)置信號(hào)的處理方式

int main(int argc, char *argv[])

{

……

signal(SIGINT, signal_handler);

……

}

設(shè)置完以后，程序繼續(xù)往下執(zhí)行；當(dāng)SIGINT信號(hào)到達(dá)時(shí)，程序會(huì)去執(zhí)行函數(shù) signal_handler。執(zhí)行完該函數(shù)后會(huì)返回程序被中斷的地方繼續(xù)往下運(yùn)行。

注：多個(gè)信號(hào)可以共用同一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)，在函數(shù)中根據(jù)信號(hào)的類型(傳遞給信號(hào)處理函數(shù)的參數(shù))分別處理。如果希望給信號(hào)處理函數(shù)傳遞其他參數(shù)的話， 只能使用sigaction()來設(shè)置。

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