Linux（进程间通讯-信号）

信号通讯是在软件层面上对中断机制的一种模拟。信号是进程间通讯机制中惟一的异步通讯机制。

信号能够直接进行用户空间进程和内核进程之间的交互，内核进程也能够利用它来通知用户空间进程发生了哪些系统事件。它能够在任什么时候候发给某一进程，而无需知道该进程的状态。若是该进程当前并未处于执行态，则该信号就由内核保存起来，直到该进程恢复执行再传递给它为止。

信号事件的产生有硬件来源（如按下键盘或者其余硬件故障）和软件来源，软件来源除了软件调用，还包括一些非法运算等操做。

进程能够经过3种方式来响应一个信号：

一、忽略信号：即对信号不作任何处理，其中，有两个信号不能忽略，SIGKILL & SIGSTOP。

二、捕捉信号：定义信号处理函数，当信号发生时，执行相应的操做。

三、执行默认操做：Linux对每种信号都规定了默认操做，下表包含了部分的定义：

信号的相关函数包括信号的发送和设置，具体以下：

发送信号的函数：kill()    raise()    sigqueue()

设置信号的函数：signal()    sigaction()    setitimer()

其余函数：alarm()    pause()

信号发送：kill()    raise()

kill() 函数同kill 系统命令同样，能够发送信号给进程或是进程组（实际上，kill 系统命令就是调用 kill() 函数。须要注意的是，它不只能够终止进程（发送 SIGTERM信号），也能够向进程发送其余信号。

注意：raise() 函数只能向进程自身发送信号

函数原型：

int kill(pid_t pid,int sig);

int raise(int sig);

说明：pid 为进程号；sig 为信号类型号

raise() 例程：进程在执行while(1)循环输出字符串的时候调用raise(SIGSTOP)使进程中止 \

/* raise.c */
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
	printf("PID: %d\n",getpid());
	while(1){
		printf("run\n");
		raise(SIGSTOP);
	}
}

程序输出：

PID: 55859
run

[1]+  Stopped                 ./a.out

能够看到，进程在输出了第句run以后调用raise(SIGSTOP)使进程中止了，使用命令　＂ps -ef | grep a.out＂ 能够看到进程并无消失，确认进程只是暂停。使用 "kill -9 55859" 杀死进程。

kill() 例程：子进程间隔10us打印一串字符，父进程100us后 kill 子进程。

/* kill.c */
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	pid_t pid;
	pid = fork();
	if(pid == -1){
		perror("fork failed:");
		exit(-1);
	}
	if(pid == 0){
		while(1){
			printf("child\n");
			sleep(1);
		}
	}else{
		sleep(3);
		kill(pid,SIGINT);
		sleep(3);
		exit(0);
	}
}

alarm() 能够在进程中设置一个定时器，当定时器指定的时间到时，它就向进程发送SIGALARM信号。一个进程只能有一个闹钟，重复设置，前面的闹钟会被覆盖。

示例：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	alarm(3);
	while(1){
		printf("run\n");
		sleep(1);
		pause();
	}
	printf("waken up\n");
}

程序输出：

run
Alarm clock

注释掉 pause(); 的程序输出：

run
run
run
Alarm clock

信号的设置：signal()    sigaction()

signal() 用于设置信号的处理函数。主要用于前32种非实时信号的处理，不支持信号传递信息。

注：signal() 是UNIX系统的遗留版本，不一样的系统表现不一且在有的系统上会出现信号丢失的问题。且在man中亦提到，’应避免使用signal(),使用sigaction()代替‘。因此这里咱们就不讨论signal(),直接使用sigaction()。

函数原型：

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

说明：signum - 信号类型，除SIGKILL & SIGSTOP 外的任何一个信号；act - 指向sigaction结构体的指针，包含对特殊信号的处理；oldact - 保留信号原先的处理方式。

struct sigaction {
	void     (*sa_handler)(int);
	void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);
	sigset_t   sa_mask;
	int        sa_flags;
	void     (*sa_restorer)(void);
};

说明：

sa_handler 和 sa_sigaction 二者只能定义一个，且sa_sigaction 是 sa_handler的升级版本，因为sa_sigaction又太复杂，在这里咱们就不讨论sa_sigaction。

sa_handler 是一个函数指针，指向信号处理函数。它既能够是用户自定义的处理函数，也能够为SIG_DFL（采用默认的处理方式）或SIG_IGN（忽略信号）。信号处理函数只有一个参数，即信号类型。

sa_mask是一个信号集合，用来指定在信号处理函数执行过程当中哪些信号被屏蔽。

sa_flags 中包含了许多标志位，都是和信号处理相关的选项。常见可选值包括（SA_NODEFER/SA_NOMASK/SA_NOCLDSTOP/SA_RESTART/SA_ONESHOT/SA_RESETHAND)

sigaction() 示例：

/* signal.c */
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

void my_func(int sign_no)
{
	if(sign_no == SIGINT){
		printf("I have got SIGINT\n");
	}else
		if(sign_no == SIGQUIT){
			printf("I have got SIGQUIT\n");
		}
}

int main()
{
	struct sigaction action;
	//初始化结构体
	sigaction(SIGINT,0,&action);
	action.sa_handler = my_func;
	sigaction(SIGINT,&action,0);
	
	sigaction(SIGQUIT,0,&action);
	action.sa_handler = my_func;
	sigaction(SIGQUIT,&action,0);
	printf("Waiting for signal SIGINT & SIGQUIT\n:");
	
	pause();
	exit(0);
}