Linux信號_總結

對信號本質的理解：

類似於中斷，區別在於中斷是由硬件產生的，而信號是由軟件實現的。

信號的來源：

觸發硬件（觸發鍵盤，或是硬件故障）；軟件信號函數kill 、alarm、setitimer、sigqueue 等函數。

信號的分類：

可靠信號與不可靠信號，實時信號與非實時信號；

不可靠信號：

SIGRTMIN前的信號稱為不可靠信號，在早期這段信號可能做出錯誤的反應，或是丟失。因此對此段信號成為不可靠信號。

可靠信號：

在SIGRTMIN與SIGRTMAX之間的信號稱做可靠信號，可靠信號是為了防止信號丟失的。這些信號可以排隊處理。

實時信號與非實時信號：

非實時信號都不支持排隊，都是不可靠信號；實時信號都是支持排隊的，都是可靠信號；

對信號的響應：

響應的三種方式

（1）忽略信號

有兩個特殊的信號SIGKILL 和SIGSTOP信號不能被忽略。

（2）捕捉信號

給對應的信號綁定響應的處理函數，帶到信號產生時，執行對應的函數。

（3）執行缺省信號

進程對實時信號的缺省反應時進程的終止。

信號的發送：

發送信號的函數有，kill(), alarm(),raise(),setitimer();

(1)kill(int pid, int signal);

參數介紹：

pid為進程號，singnal為信號值。

kill常用於pid>0的信號處理，調用成功返回0，否則返回-1。

（2）alarm(unsigned int seconds)

專門為SIGALRM信號而設函數，seconds表示時間,此函數意味著在seconds秒後向SIGALRM信號發送消息。

進程調用alarm後，以前的alarm()調用都將無效。若調用alarm()前，進程中已經設置了鬧鐘，則返回上一個鬧鐘生於的時間，否則返回0；

eg:

#include<signal.h>
#include<stdio.h>
int main(void)
{
    printf("first time return:%d\n",alarm(4));
    sleep(1);   
    printf("after sleep(1),remain:%d\n",alarm(2));
    printf("renew alarm,remain:%d\n",alarm(1));
}
?
//運行結果為
first time return:0
after sleep(1),remain:3
renew alarm,remain:2
?

（3）raise(int signal);

此函數時向本進程發送signal信號的，signal為即將發送的信號值。調用成功返回0；否則返回 -1。

(4)setitimer()函數

int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue));

結構體介紹：

struct itimerval 
{
　struct timeval it_interval;//間隔時間
　struct timeval it_value;   //初始時間
　};  
?
struct timeval 
  {
    long tv_sec;    //秒
    long tv_usec;   //微妙
  };            

參數描述：

which：表示定時器類型，setitimer有三種定時器類型。

ITIMER_REAL : 以系統真實的時間來計算，它送出SIGALRM信號。　　

ITIMER_VIRTUAL : 設定程序執行時間；經過指定的時間後，內核將發送SIGVTALRM信號給本進程；

ITIMER_PROF : 設定進程執行以及內核因本進程而消耗的時間和，經過指定的時間後，內核將發送ITIMER_VIRTUAL信號給本進程；

it_interval指定間隔時間，it_value指定初始定時時間。如果只指定it_value，就是實現一次定時；如果同時指定 it_interval，則超時後，系統會重新初始化it_value為it_interval，實現重復定時；

eg:

#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
?
void sigroutine(int signo) {
        switch (signo) {
                case SIGALRM:
                        printf("Catch a signal -- SIGALRM\n");
                        break;
                case SIGVTALRM:
                        printf("Catch a signal -- SIGVTALRM\n");
                        break;
        }
}
?
int main(int argc, char ** argv) {
        struct itimerval value,ovalue,value2;
?
        printf("process id is %d\n",getpid());
        signal(SIGALRM, sigroutine);    //為SIGALRM信號綁定sigroutine函數
        signal(SIGVTALRM, sigroutine);  //為SIGVTALRM信號綁定sigroutine函數
?
        value.it_value.tv_sec = 1;//設定起始時間
        value.it_value.tv_usec = 0;
        value.it_interval.tv_sec = 1;//設定終止時間
        value.it_interval.tv_usec = 0;
        setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue); 
?
        value2.it_value.tv_sec = 0;
        value2.it_value.tv_usec = 500000;
        value2.it_interval.tv_sec = 0;
        value2.it_interval.tv_usec = 500000;
        setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue); 
?
        for (;;) ;
} 
?
//運行結果為
process id is 3136
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
Catch a signal -- SIGVTALRM
?

安裝信號：

由signal()、sigaction()處理：

（1）signal(int signum, sighandler_t handler);

此函數的作用是，為handler函數，或處理過程綁定一個信號，每當出現信號後，進行handler處理。

signum：所指信號；

handler：處理過程，可以時函數的指針。這個也可設置為"SIG_IGN",表示忽略此信號，"SIG_DFL"表示以系統默認方式處理此信號。（註意：SIGKILL SIGSTOP不可被安裝）

此函數的例子可參考上一個例子。

（2）sigaction();

int sigaction(int signum,const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact));

signum：指定的信號（除SIGKILL，SIGSTOP外）

sigaction：指向結構指針，指定對特定信號的處理

oldact：指向的對象用來保存原來對相應信號的處理

sigaction()函數中第二個參數最為關鍵。

sigaction結構體如下：

struct sigaction 
{
       void     (*sa_handler)(int);
       void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
       sigset_t   sa_mask;
       int        sa_flags;  //會影響信號接受特殊標誌
       void     (*sa_restorer)(void);
   };
?

（1）結構體中的sa_restorer已經不使用可以忽略。

（2）sa_handler指定的處理函數只有一個參數類似於使用signal()函數

（3）sa_sigaction也是指定信號的處理函數，不過可以帶三個參數：

第一個參數為信號值；

第二個參數是指向siginfo_t結構的指針；

第三個參數沒有使用；

siginfo_t結構體如下：

siginfo_t 
{
   int      si_signo;    /* Signal number */
   int      si_errno;    /* An errno value */
   int      si_code;     /* Signal code */
   int      si_trapno;   /* Trap number that caused
                            hardware-generated signal
                            (unused on most architectures) */
   pid_t    si_pid;      /* Sending process ID */
   uid_t    si_uid;      /* Real user ID of sending process */
   int      si_status;   /* Exit value or signal */
   clock_t  si_utime;    /* User time consumed */
   clock_t  si_stime;    /* System time consumed */
   sigval_t si_value;    /* Signal value */
   int      si_int;      /* POSIX.1b signal */
   void    *si_ptr;      /* POSIX.1b signal */
   int      si_overrun;  /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */
   int      si_timerid;  /* Timer ID; POSIX.1b timers */
   void    *si_addr;     /* Memory location which caused fault */
   long     si_band;     /* Band event (was int in
                            glibc 2.3.2 and earlier) */
   int      si_fd;       /* File descriptor */
   short    si_addr_lsb; /* Least significant bit of address
                            (since Linux 2.6.32) */
};

（4）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。缺省情況下當前信號本身被阻塞，防止信號的嵌套發送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK標誌位。

註：請註意sa_mask指定的信號阻塞的前提條件，是在由sigaction（）安裝信號的處理函數執行過程中由sa_mask指定的信號才被阻塞。

（5）sa_flags標誌位：

當sa_flags設置為SA_SIGINFO時，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。

信號，介紹先到此，如若覺得又不對的地方，請指出，共同進步謝謝！

參考博客有：

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-ipc/part2/index1.html

http://www.cnblogs.com/dandingyy/articles/2653218.html

Linux 對信號的總結