Linux编程之信号处理

时间:2022-09-08 14:42:29

信号是类Unix系统中的一种通知机制。在Linux下,我们可以通过kill -l命令来查看有哪些信号。Linux下有64个信号,其中前32个信号是经典信号,后32个是用于驱动开发要用到的。

那么信号是如何产生的呢?主要有以下几种方式可以产生信号:

1.终端的特殊按键。比如说ctrl + d,ctrl + c等

2.kill 命令及函数。

3.硬件异常。如:非法访问内存,除零操作。

4.某些软条件已经发生。如:定时器alarm到时。

我们已经知道了信号是如何产生的,那么进程是如何对这些进程进行处理的呢?Linux系统对这些经典信号提供了3种处理方式。

第一种是默认处理方式。在默认处理方式下,信号有5种默认的动作,Term,Ign,Core,Stop,Cont,以下是它们的说明:

1.Term:终止当前进程

2.Ign:忽略该信号

3.Core:终止当前进程并且产生Core文件(用于调试用的)

4.Stop:暂停当前进程

5.Cont:继续执行先前暂停的进程

第二种是忽略该信号。注意这里的忽略和第一种情况下的Ign所在的层级是不一样的。

我们先来看下信号是如何响应的,在Linux的进程内核空间中,有两个信号集,一个是未决信号集,只能被内核进行读写,用户不能去修改它,但能去读它。还有一个是信号屏蔽字,这个用户可以设置它。当有信号产生时,未决信号集里刚产生的那个信号位会被内核自动设置为1,表示该信号产生了。接下来,如果信号屏蔽字中对应的信号屏蔽字位为0,说明该信号没有被屏蔽,可以去执行信号的动作。若被屏蔽了,则该信号不能被响应,直到屏蔽字位为0。当执行完该信号的动作后,内核会将该信号的未决信号位设置为0。我们有几个函数来对信号集进行设置,sigemptyset(将信号集全部置0),sigfillset (信号集置1),sigaddset (某一位置1),sigdelset (某一位0),sigismember (判断某一位是否为1),还有调用函数sigprocmask可以读取或更改进程的信号屏蔽字。

介绍了信号集,我们来看下第三种处理方式。第三种是自定义信号处理。我们可以通过sigaction函数来设置信号的处理动作。该函数的第二个参数是一个名为struct sigaction 的结构体,其声明如下:

struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);				//信号处理函数。早期版本的
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);<span style="white-space:pre">		</span>//信号处理函数,若使用这个就不能使用上一个,这个成员和上一个成员是互斥的,只能使用同一个
sigset_t sa_mask;<span style="white-space:pre">					</span>//临时的信号屏蔽字,通过该成员可以设置其它信号的屏蔽位,执行完处理函数后,返回原有的信号屏蔽字
int sa_flags;<span style="white-space:pre">						</span>//选择使用哪个信号处理函数,0表示使用早期版本的,SA_SIGINFO表示使用第二种
void (*sa_restorer)(void);<span style="white-space:pre">				</span>//保留的,没有用
};
以下是该函数的使用示例:

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

void do_sig(int num)
{
	//会打印该信号的编号
	printf("num = %d\n",num);
}
int main(void)
{
	struct sigaction act;
	//设置信号处理函数
	act.sa_handler = do_sig;

	//将临时信号屏蔽字全设置为0
	sigemptyset(&act.sa_mask);
	act.sa_flags = 0;
	//设置SIGINT信号使用自定义处理该信号
	sigaction(SIGINT,&act,NULL);
	while(1)
	{
		printf("*********\n");
		sleep(1);
	}
	return 0;
}