Linux下的信号事件
Linux下的信号处理函数:
信号的产生
信号的处理
其它信号函数
一个实例
信号的产生
信号的处理
其它信号函数
一个实例
1.信号的产生
Linux下的信号可以类比于DOS下的INT或者是Windows下的事件.在有一个信号发生时候相信的信号就会发送给相应的进程.在Linux下的信号有以下几个. 使用 kill -l
命令可以得到以下的输出结果:
1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL
5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE
9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2
13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 17) SIGCHLD
18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN
22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO
30) SIGPWR
关 于这些信号的详细解释请查看man 7 signal的输出结果. 信号事件的发生有两个来源:一个是硬件的原因(比如按下了键盘),一个是软件的原因 (比如使用系统函数或者是命令发出信号). 最常用的四个发出信号的系统函数是kill, raise, alarm和setit,imer函数.
＃i nclude <sys/types.h>
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <unistd.h>
int kill(pid_t pid,int sig);
int raise(int sig);
unisigned int alarm(unsigned int seconds);
kill系统调用负责向进程发送信号sig.
如果pid是正数,那么向信号sig被发送到进程pid.
如果pid等于0,那么信号sig被发送到所以和pid进程在同一个进程组的进程
如果pid等于-1,那么信号发给所有的进程表中的进程,除了最大的哪个进程号.
如果pid由于-1,和0一样,只是发送进程组是-pid.
raise系统调用向自己发送一个sig信号.可以用上面那个函数来实现这个功能的. alarm函数和时间有点关系了,这个函数可以在seconds秒后向自己发送一个SIGALRM信号
SIGALRM的缺省操作是结束进程,所以程序在1秒之后结束,可以看看最后I值为多少
,来比较一下系统性能差异
#include <unistd.h>
main()
{
unsigned int i;
alarm(1);
for(i=0;1;i++)
printf("I=%d",i);
}
main()
{
unsigned int i;
alarm(1);
for(i=0;1;i++)
printf("I=%d",i);
}
,来比较一下系统性能差异
2.信号操作
有时候希望进程正确的执行,而不想进程受到信号的影响,这个时候就要进行信号的操作了.
信号操作最常用的方法是信号屏蔽.信号屏蔽要用到下面的几个函数.
＃i nclude <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set,int signo);
int sigdelset(sigset_t *set,int signo);
int sigismember(sigset_t *set,int signo);
int sigprocmask(int how,const sigset_t *set,sigset_t *oset);
sigemptyset函数初始化信号集合set,将set设置为空.sigfillset也初始化信号集合,只
是将信号集合设置为所有信号的集合.sigaddset将信号signo加入到信号集合之中,sigdelset将信号从信号集合中删除.sigismember查询信号是否在信号集合之中.
sigprocmask是最为关键的一个函数.在使用之前要先设置好信号集合set.这个函数的作用是将指定的信号集合set加入到进程的信号阻塞集合之中去,如果提供了oset那么当前的进程信号阻塞集合将会保存在oset里面.参数how决定函数的操作方式.
SIG_BLOCK:增加一个信号集合到当前进程的阻塞集合之中.
SIG_UNBLOCK:从当前的阻塞集合之中删除一个信号集合.
SIG_SETMASK:将当前的信号集合设置为信号阻塞集合.
以一个实例来解释使用这几个函数.
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <math.h>
＃i nclude <stdlib.h>
int main(int argc,char **argv)
{
double y;
sigset_t intmask;
int i,repeat_factor;
if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s repeat_factor\n\a",argv[0]);
exit(1);
}
if((repeat_factor=atoi(argv[1]))<1)repeat_factor=10;
sigemptyset(&intmask); /* 将信号集合设置为空 */
sigaddset(&intmask,SIGINT); /* 加入中断 Ctrl+C 信号*/
while(1)
{
/*阻塞信号,不希望保存原来的集合,参数为NULL*/
sigprocmask(SIG_BLOCK,&intmask,NULL);
fprintf(stderr,"SIGINT signal blocked\n");
for(i=0;i<repeat_factor;i++)y=sin((double)i);
fprintf(stderr,"Blocked calculation is finished\n");
/* 取消阻塞 */
sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&intmask,NULL);
fprintf(stderr,"SIGINT signal unblocked\n");
for(i=0;i<repeat_factor;i++)y=sin((double)i);
fprintf(stderr,"Unblocked calculation is finished\n");
}
exit(0);
}
程序在运行的时候要使用Ctrl+C来结束.如果在第一计算的时候发出SIGINT信号
,由于信号已经屏蔽了,所以程序没有反映.只有到信号被取消阻塞的时候程序才会结束.
注意只要发出一次SIGINT信号就可以了,因为信号屏蔽只是将信号加入到信号阻塞
集合之中,并没有丢弃这个信号.一旦信号屏蔽取消了,这个信号就会发生作用.
信号操作最常用的方法是信号屏蔽.信号屏蔽要用到下面的几个函数.
＃i nclude <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set,int signo);
int sigdelset(sigset_t *set,int signo);
int sigismember(sigset_t *set,int signo);
int sigprocmask(int how,const sigset_t *set,sigset_t *oset);
sigemptyset函数初始化信号集合set,将set设置为空.sigfillset也初始化信号集合,只
是将信号集合设置为所有信号的集合.sigaddset将信号signo加入到信号集合之中,sigdelset将信号从信号集合中删除.sigismember查询信号是否在信号集合之中.
sigprocmask是最为关键的一个函数.在使用之前要先设置好信号集合set.这个函数的作用是将指定的信号集合set加入到进程的信号阻塞集合之中去,如果提供了oset那么当前的进程信号阻塞集合将会保存在oset里面.参数how决定函数的操作方式.
SIG_BLOCK:增加一个信号集合到当前进程的阻塞集合之中.
SIG_UNBLOCK:从当前的阻塞集合之中删除一个信号集合.
SIG_SETMASK:将当前的信号集合设置为信号阻塞集合.
以一个实例来解释使用这几个函数.
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <math.h>
＃i nclude <stdlib.h>
int main(int argc,char **argv)
{
double y;
sigset_t intmask;
int i,repeat_factor;
if(argc!=2)
{
fprintf(stderr,"Usage:%s repeat_factor\n\a",argv[0]);
exit(1);
}
if((repeat_factor=atoi(argv[1]))<1)repeat_factor=10;
sigemptyset(&intmask); /* 将信号集合设置为空 */
sigaddset(&intmask,SIGINT); /* 加入中断 Ctrl+C 信号*/
while(1)
{
/*阻塞信号,不希望保存原来的集合,参数为NULL*/
sigprocmask(SIG_BLOCK,&intmask,NULL);
fprintf(stderr,"SIGINT signal blocked\n");
for(i=0;i<repeat_factor;i++)y=sin((double)i);
fprintf(stderr,"Blocked calculation is finished\n");
/* 取消阻塞 */
sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&intmask,NULL);
fprintf(stderr,"SIGINT signal unblocked\n");
for(i=0;i<repeat_factor;i++)y=sin((double)i);
fprintf(stderr,"Unblocked calculation is finished\n");
}
exit(0);
}
程序在运行的时候要使用Ctrl+C来结束.如果在第一计算的时候发出SIGINT信号
,由于信号已经屏蔽了,所以程序没有反映.只有到信号被取消阻塞的时候程序才会结束.
注意只要发出一次SIGINT信号就可以了,因为信号屏蔽只是将信号加入到信号阻塞
集合之中,并没有丢弃这个信号.一旦信号屏蔽取消了,这个信号就会发生作用.
有时候希望对信号作出及时的反映的,要用到sigaction函数.
＃i nclude <signal.h>
int sigaction(int signo,const struct sigaction *act,
struct sigaction *oact);
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int signo);
void (*sa_sigaction)(int siginfo_t *info,void *act);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restore)(void);
}
各个参数的含义.
signo很简单 要处理的信号了,可以是任何的合法的信号.有两个信号不能够使用(SIGKILL和SIGSTOP).
act包含要对这个信号进行如何处理的信息.
oact是以前对这个函数的处理信息了,主要用来保存信息的,一般用NULL.
sa_handler是一个函数型指针,这个指针指向一个函数,这个函数有一个参数.这个函数就是要进行的信号操作的函数. sa_sigaction,sa_restore和sa_handler差不多的,只
是参数不同罢了.这两个元素很少使用.
sa_flags用来设置信号操作的各个情况.一般设置为0.
sa_handler是一个函数型指针,这个指针指向一个函数,这个函数有一个参数.这个函数就是要进行的信号操作的函数. sa_sigaction,sa_restore和sa_handler差不多的,只
是参数不同罢了.这两个元素很少使用.
sa_flags用来设置信号操作的各个情况.一般设置为0.
sa_mask
在使用的时候用sa_handler指向一个信号操作函数.sa_handler有两个特殊的值:SIG_DEL和SIG_IGN. SIG_DEL是使用缺省的信号操作函数,而SIG_IGN是使用
忽略该信号的操作函数.这个函数复杂,使用一个实例来说明.
忽略该信号的操作函数.这个函数复杂,使用一个实例来说明.
下面这个函数可以捕捉用户的CTRL+C信号.并输出一个提示语句.
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <string.h>
＃i nclude <errno.h>
＃i nclude <unistd.h>
#define PROMPT "你想终止程序吗?"
char *prompt=PROMPT;
void ctrl_c_op(int signo)
{
write(STDERR_FILENO,prompt,strlen(prompt));
}
int main()
{
struct sigaction act;
act.sa_handler=ctrl_c_op;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags=0;
if(sigaction(SIGINT,&act,NULL)<0)
{
fprintf(stderr,"Install Signal Action Error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
while(1);
}
在 上面程序的信号操作函数之中,使用了write函数而没有使用fprintf函数.是因为要考虑到下面这种情况.如果在信号操作的时候又有一个信号发生, 那么程序该如何运行呢? 为了处理在信号处理函数运行的时候信号的发生,需要设置sa_mask成员. 将要屏蔽的信号添加到sa_mask结构当中去, 这样这些函数在信号处理的时候就会被屏蔽掉的.
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <string.h>
＃i nclude <errno.h>
＃i nclude <unistd.h>
#define PROMPT "你想终止程序吗?"
char *prompt=PROMPT;
void ctrl_c_op(int signo)
{
write(STDERR_FILENO,prompt,strlen(prompt));
}
int main()
{
struct sigaction act;
act.sa_handler=ctrl_c_op;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags=0;
if(sigaction(SIGINT,&act,NULL)<0)
{
fprintf(stderr,"Install Signal Action Error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
while(1);
}
在 上面程序的信号操作函数之中,使用了write函数而没有使用fprintf函数.是因为要考虑到下面这种情况.如果在信号操作的时候又有一个信号发生, 那么程序该如何运行呢? 为了处理在信号处理函数运行的时候信号的发生,需要设置sa_mask成员. 将要屏蔽的信号添加到sa_mask结构当中去, 这样这些函数在信号处理的时候就会被屏蔽掉的.
3. 其它信号函数
由于信号的操作和处理比较复杂,再介绍几个信号操作函数.
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
int pause(void);
int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
pause函数很简单,就是挂起进程直到一个信号发生了.而sigsuspend也是挂起进程只是在
调用的时候用sigmask取代当前的信号阻塞集合.
＃i nclude <sigsetjmp>
int sigsetjmp(sigjmp_buf env,int val);
void siglongjmp(sigjmp_buf env,int val);
goto函数或者是setjmp和longjmp函数, 这两个信号跳转函数也可以实现程序的跳转让我们可以从函数之中跳转到需要的地方.
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
int pause(void);
int sigsuspend(const sigset_t *sigmask);
pause函数很简单,就是挂起进程直到一个信号发生了.而sigsuspend也是挂起进程只是在
调用的时候用sigmask取代当前的信号阻塞集合.
＃i nclude <sigsetjmp>
int sigsetjmp(sigjmp_buf env,int val);
void siglongjmp(sigjmp_buf env,int val);
goto函数或者是setjmp和longjmp函数, 这两个信号跳转函数也可以实现程序的跳转让我们可以从函数之中跳转到需要的地方.
4.一个实例
下面这个程序可以检查用户的邮件.并提供了一个开关,如果用户不想程序提示有新的邮件到来,可以向程序发送SIGUSR2信号,如果想程序提供提示可以发送SIGUSR1信号.
＃i nclude <unistd.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <errno.h>
＃i nclude <fcntl.h>
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <string.h>
＃i nclude <pwd.h>
＃i nclude <sys/types.h>
＃i nclude <sys/stat.h>
/* Linux 的默任个人的邮箱地址是 /var/spool/mail/ */
#define MAIL_DIR "/var/spool/mail/"
/* 睡眠10秒钟 */
#define SLEEP_TIME 10
#define MAX_FILENAME 255
unsigned char notifyflag=1;
long get_file_size(const char *filename)
{
struct stat buf;
if(stat(filename,&;buf)==-1)
{
if(errno==ENOENT)return 0;
else return -1;
}
return (long)buf.st_size;
}
void send_mail_notify(void)
{
fprintf(stderr,"New mail has arrived\007\n");
}
void turn_on_notify(int signo)
{
notifyflag=1;
}
void turn_off_notify(int signo)
{
notifyflag=0;
}
int check_mail(const char *filename)
{
long old_mail_size,new_mail_size;
sigset_t blockset,emptyset;
sigemptyset(&;blockset);
sigemptyset(&;emptyset);
sigaddset(&;blockset,SIGUSR1);
sigaddset(&;blockset,SIGUSR2);
old_mail_size=get_file_size(filename);
if(old_mail_size<0)return 1;
if(old_mail_size>0) send_mail_notify();
sleep(SLEEP_TIME);
while(1)
{
if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&;blockset,NULL)<0) return 1;
while(notifyflag==0)sigsuspend(&;emptyset);
if(sigprocmask(SIG_SETMASK,&;emptyset,NULL)<0) return 1;
new_mail_size=get_file_size(filename);
if(new_mail_size>old_mail_size)send_mail_notify;
old_mail_size=new_mail_size;
sleep(SLEEP_TIME);
}
}
int main(void)
{
char mailfile[MAX_FILENAME];
struct sigaction newact;
struct passwd *pw;
if((pw=getpwuid(getuid()))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Get Login Name Error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
strcpy(mailfile,MAIL_DIR);
strcat(mailfile,pw->pw_name);
newact.sa_handler=turn_on_notify;
newact.sa_flags=0;
sigemptyset(&;newact.sa_mask);
sigaddset(&;newact.sa_mask,SIGUSR1);
sigaddset(&;newact.sa_mask,SIGUSR2);
if(sigaction(SIGUSR1,&;newact,NULL)<0)
fprintf(stderr,"Turn On Error:%s\n\a",strerror(errno));
newact.sa_handler=turn_off_notify;
if(sigaction(SIGUSR1,&;newact,NULL)<0)
fprintf(stderr,"Turn Off Error:%s\n\a",strerror(errno));
check_mail(mailfile);
exit(0);
}
信号操作是一件非常复杂的事情,如果想彻底的弄清楚信号操作的各个问题,那么除了大量的练习以外还要多看联机手册.
＃i nclude <unistd.h>
＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <errno.h>
＃i nclude <fcntl.h>
＃i nclude <signal.h>
＃i nclude <string.h>
＃i nclude <pwd.h>
＃i nclude <sys/types.h>
＃i nclude <sys/stat.h>
/* Linux 的默任个人的邮箱地址是 /var/spool/mail/ */
#define MAIL_DIR "/var/spool/mail/"
/* 睡眠10秒钟 */
#define SLEEP_TIME 10
#define MAX_FILENAME 255
unsigned char notifyflag=1;
long get_file_size(const char *filename)
{
struct stat buf;
if(stat(filename,&;buf)==-1)
{
if(errno==ENOENT)return 0;
else return -1;
}
return (long)buf.st_size;
}
void send_mail_notify(void)
{
fprintf(stderr,"New mail has arrived\007\n");
}
void turn_on_notify(int signo)
{
notifyflag=1;
}
void turn_off_notify(int signo)
{
notifyflag=0;
}
int check_mail(const char *filename)
{
long old_mail_size,new_mail_size;
sigset_t blockset,emptyset;
sigemptyset(&;blockset);
sigemptyset(&;emptyset);
sigaddset(&;blockset,SIGUSR1);
sigaddset(&;blockset,SIGUSR2);
old_mail_size=get_file_size(filename);
if(old_mail_size<0)return 1;
if(old_mail_size>0) send_mail_notify();
sleep(SLEEP_TIME);
while(1)
{
if(sigprocmask(SIG_BLOCK,&;blockset,NULL)<0) return 1;
while(notifyflag==0)sigsuspend(&;emptyset);
if(sigprocmask(SIG_SETMASK,&;emptyset,NULL)<0) return 1;
new_mail_size=get_file_size(filename);
if(new_mail_size>old_mail_size)send_mail_notify;
old_mail_size=new_mail_size;
sleep(SLEEP_TIME);
}
}
int main(void)
{
char mailfile[MAX_FILENAME];
struct sigaction newact;
struct passwd *pw;
if((pw=getpwuid(getuid()))==NULL)
{
fprintf(stderr,"Get Login Name Error:%s\n\a",strerror(errno));
exit(1);
}
strcpy(mailfile,MAIL_DIR);
strcat(mailfile,pw->pw_name);
newact.sa_handler=turn_on_notify;
newact.sa_flags=0;
sigemptyset(&;newact.sa_mask);
sigaddset(&;newact.sa_mask,SIGUSR1);
sigaddset(&;newact.sa_mask,SIGUSR2);
if(sigaction(SIGUSR1,&;newact,NULL)<0)
fprintf(stderr,"Turn On Error:%s\n\a",strerror(errno));
newact.sa_handler=turn_off_notify;
if(sigaction(SIGUSR1,&;newact,NULL)<0)
fprintf(stderr,"Turn Off Error:%s\n\a",strerror(errno));
check_mail(mailfile);
exit(0);
}
信号操作是一件非常复杂的事情,如果想彻底的弄清楚信号操作的各个问题,那么除了大量的练习以外还要多看联机手册.
