linux系统编程之信号(三)

时间:2022-01-09 04:51:15

今天继续对信号进行研究,话不多说,言归正传:

更多信号发送函数:
上节中我们已经接触到了一些信号的发送函数,这里更进一步学习一下其它的发送函数:
alarm:只能发送SIGALRM信号
linux系统编程之信号(三)
下面通过一个例子来介绍这个函数:
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

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


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)

void handler(int sig);
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (signal(SIGALRM, handler) == SIG_ERR)//注册了一个alrm信号
        ERR_EXIT("signal error");

    alarm(1);//发送一个alarm信号 for (;;)
        pause();
    return 0;
}

void handler(int sig)
{
    printf("recv a sig=%d\n", sig);
}

关于alarm函数的说明可以查看man:

linux系统编程之信号(三)

运行效果:

linux系统编程之信号(三)

可见,是隔了一秒才发送出alarm信号的,实际上,我们可以找到该进程,用shell命令中人为的发送该信号:

linux系统编程之信号(三)

通过kill命令来发送信号,为了看到效果,新开一个命令终端,效果如下:

linux系统编程之信号(三)

可以看到手动发送信号也是可以正常收到的,另外,我们在发送信号时,既可以用数字,也可以用它对应的名称,如下:

linux系统编程之信号(三)

linux系统编程之信号(三)

实际上,对于进程的ID,可以通过动态方式来获取,按如下步骤(了解一下)

1、先过滤掉其它行

linux系统编程之信号(三)

2、然后再只得到进程ID列,过滤掉其它列

linux系统编程之信号(三)

所以,手动发送信号时,就可以用动态的方式来发送了,如下:
linux系统编程之信号(三)
说明:关于这个语法,在基础linux上会记录到,先了解下这种用法。
我们发现,alarm函数不能每隔一秒发送一次信号,那如果要做到这点该怎么办呢?
linux系统编程之信号(三)
效果如下:
linux系统编程之信号(三)
 
 
 
setitimer:发送SIGALRM、SIGVTALRM、SIGPROF信号
linux系统编程之信号(三)
 
abort:只能发送SIGABRT信号
linux系统编程之信号(三)
 
可重入函数与不可重入函数:
关于什么是可重入函数和不可重入函数, 这个比较难以理解,下面先阐述下概念,然后再通过实验来进一步理解:
linux系统编程之信号(三)
太抽象了,下面用实验来说明:
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

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


#define ERR_EXIT(m) \
    do \
    { \
        perror(m); \
        exit(EXIT_FAILURE); \
    } while(0)


typedef struct
{
    int a;
    int b;
} TEST;

TEST g_data;//定义了一个全局变量,是为了说明不可重入函数的问题 void handler(int sig);
int main(int argc, char *argv[])
{
    TEST zeros = {0, 0};
    TEST ones = {1, 1};
    if (signal(SIGALRM, handler) == SIG_ERR)
        ERR_EXIT("signal error");

    g_data = zeros;//默认赋值
    alarm(1);
    for (;;)
    {
        g_data = zeros;
        g_data = ones;//不断对其进行赋值,正常情况应该要不是zeros,要不就是ones
    }
    return 0;
}

void handler(int sig)
{
    printf("%d %d\n", g_data.a, g_data.b);//打印出值,观察其输出可以看到不可重录函数的缺点
    alarm(1);
}

编译运行:

linux系统编程之信号(三)

这是为什么呢?

这是由于有一个全局变量g_data,而且在for循环中不断进行赋值,

linux系统编程之信号(三)

由于赋值不是一个原子操作,拿g_data=zeros这个赋值操作来说,由两部组成:

①g_data.a = zeros.a;

②g_data.b = zeros.b

如果g_data之前的值为ones,当执行到第①步赋值操作时,信号来了终止了第②步赋值操作,那处理handler打印时,则会打印出0,1,因为第二个赋值操作停止了,造成了只赋值了一部分,所以上面程序的打印结果就可以解释了,将handler中的打印语句提取到一个新的函数中:
linux系统编程之信号(三)
导致不可重录函数的原因,是由于:
中断之前的处理程序跟 中断程序访问了一些共享数据g_data,
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【说明】:如果此处不访问g_data的话,也就不会产生不可重录的问题。
linux系统编程之信号(三)
所以导致不可重录只要有以下几个方面:
linux系统编程之信号(三)
那一些函数才算是安全可以在信号处理函数中使用呢?查看man帮助:
linux系统编程之信号(三)
除了这些函数是安全的之外,其它的都是不安全的,所以说使用信号是很容易出错的,现在的内核也正在考虑有没有一个机制来替换信号,实际上正在考虑能否用 文件描述符来替换信号,这正是下个内核要实现的功能,将信号融入到文件描述上进行处理。