信号发送函数sigqueue和信号安装函数sigaction

时间  2019-11-12
标签 信号 发送 函数 sigqueue 安装 sigaction 繁體版
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一，sigaction()

#include <signal.h>
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact));数据结构

sigaction 函数用于改变进程接收到特定信号后的行为。该函数的函数

第一个参数为信号的值，能够为除SIGKILL及SIGSTOP外的任何一个特定有效的信号（为这两个 信号定义本身的处理函数，将致使信号安装错误）。学习

第二个参数是指向结构sigaction的一个实例的指针，在结构sigaction的实例中，指定了对 特定信号的处理，能够为空，进程会以缺省方式对信号处理；ui

第三个参数oldact指向的对象用来保存原来对相应信号的处理，可指定oldact为 NULL。若是把第2、第三个参数都设为NULL，那么该函数可用于检查信号的有效性。spa

第二个参数最为重要，其中包含了对指定信号的处理、信号所传递的信息、信号处理函数执行过程当中应屏蔽掉哪些函数等等。指针

sigaction结构定义以下：rest

struct sigaction
{         
    union
    {
         __sighandler_t _sa_handler;           
        void (*_sa_sigaction)(int,struct siginfo *, void *)；
    }_u                            
    sigset_t sa_mask；                   
    unsigned long sa_flags；                  
    void (*sa_restorer)(void)；                 
}code

其中，sa_restorer，已过期，POSIX不支持它，不该再被使用。对象

或进程

struct sigaction
{

    void (*_sa_handler)(int);
    void (*_sa_sigaction)(int,struct siginfo *, void *)；
    sigset_t sa_mask；
    unsigned long sa_flags；
}

一、联合数据结构中的两个元素_sa_handler以及*_sa_sigaction指定信号关联函数，即用户指定的信号处理函数。除了能够是用户自定义的处理函数外，还能够为SIG_DFL(采用缺省的处理方式)，也能够为SIG_IGN（忽略信号）。

二、 由_sa_handler指定的处理函数只有一个参数，即信号值，因此信号不能传递除信号值以外的任何信息；

由_sa_sigaction是指定的信号处 理函数带有三个参数，是为实时信号而设的（固然一样支持非实时信号），它指定一个3参数信号处理函数。第一个参数为信号值，第三个参数没有使用 （posix没有规范使用该参数的标准），第二个参数是指向siginfo_t结构的指针，结构中包含信号携带的数据值，参数所指向的结构以下：

typedef struct siginfo_t
{
    int si_signo;    //信号编号
    int si_errno;    //若是为非零值则错误代码与之关联
    int si_code;    //说明进程如何接收信号以及从何处收到


    pid_t si_pid;    //适用于SIGCHLD，表明被终止进程的PID
    pid_t si_uid;    //适用于SIGCHLD,表明被终止进程所拥有进程的UID
    int si_status;    //适用于SIGCHLD，表明被终止进程的状态
    clock_t si_utime;    //适用于SIGCHLD，表明被终止进程所消耗的用户时间
    clock_t si_stime;    //适用于SIGCHLD，表明被终止进程所消耗系统的时间
    sigval_t si_value;
    int si_int;
    void * si_ptr;
    void* si_addr;
    int si_band;
    int si_fd;
};

siginfo_t结构中的联合数据成员确保该结构适应全部的信号，好比对于实时信号来讲，则实际采用下面的结构形式：

typedef struct
{       
    int si_signo;       
    int si_errno;                   
    int si_code;                   
    union sigval si_value;           
} siginfo

结构的第四个域一样为一个联合数据结构：

union sigval
{       
    int sival_int;               
    void *sival_ptr;           
}

采 用联合数据结构，说明siginfo_t结构中的si_value要么持有一个4字节的整数值，要么持有一个指针，这就构成了与信号相关的数据。在信号的 处理函数中，包含这样的信号相关数据指针，但没有规定具体如何对这些数据进行操做，操做方法应该由程序开发人员根据具体任务事先约定。

sigval 结构体：系统调用sigqueue发送信号时，sigqueue的第三个参数就是sigval联合数据结构，当调用sigqueue时，该数据结构中的数 据就将拷贝到信号处理函数的第二个参数中。这样，在发送信号同时，就可让信号传递一些附加信息。信号能够传递信息对程序开发是很是有意义的。

siginfo_t.si_value与sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval val)第三个参数关联即：

因此经过siginfo_t.si_value能够得到sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval val)第三个参数传递过来的数据。

如：siginfo_t.si_value.sival_int或siginfo_t.si_value.sival_ptr

其实siginfo_t.si_int直接与sigval.sival_int关联

siginfo_t.si_ptr直接与sigval.sival_ptr关联，因此也可同这种方式得到sigqueue发送过来的数据。

 

信号参数的传递过程可图示以下：

三、sa_mask指定在信号处理程序执行过程当中，哪些信号应当被阻塞。缺省状况下当前信号自己被阻塞，防止信号的嵌套发送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK标志位，处理程序执行完后，被阻塞的信号开始执行。

注：请注意sa_mask指定的信号阻塞的前提条件，是在由sigaction（）安装信号的处理函数执行过程当中由sa_mask指定的信号才被阻塞。

四、 sa_flags中包含了许多标志位，包括刚刚提到的SA_NODEFER及SA_NOMASK标志位。另外一个比较重要的标志位是SA_SIGINFO， 当设定了该标志位时，表示信号附带的参数能够被传递到信号处理函数中，所以，应该为sigaction结构中的sa_sigaction指定处理函数，而 不该该为sa_handler指定信号处理函数，不然，设置该标志变得毫无心义。即便为sa_sigaction指定了信号处理函数，若是不设置 SA_SIGINFO，信号处理函数一样不能获得信号传递过来的数据，在信号处理函数中对这些信息的访问都将致使段错误（Segmentation fault）。

注：不少文献在阐述该标志位时都认为，若是设置了该标志位，就必须定义三参数信号处理函数。实际不是这样的，验证方法很简 单：本身实现一个单一参数信号处理函数，并在程序中设置该标志位，能够察看程序的运行结果。实际上，能够把该标志位当作信号是否传递参数的开关，若是设置 该位，则传递参数；不然，不传递参数。

二，sigqueue()

以前学过kill,raise,alarm,abort等功能稍简单的信号发送函数，如今咱们学习一种新的功能比较强大的信号发送函数sigqueue.

#include <sys/types.h>

#include <signal.h>

int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval val)

调用成功返回 0；不然，返回 -1。

sigqueue()是比较新的发送信号系统调用，主要是针对实时信号提出的（固然也支持前32种），支持信号带有参数，与函数sigaction()配合使用。

sigqueue的第一个参数是指定接收信号的进程ID，第二个参数肯定即将发送的信号，第三个参数是一个联合数据结构union sigval，指定了信号传递的参数，即一般所说的4字节值。

typedef union sigval {

               int  sival_int;

               void *sival_ptr;

}sigval_t;

sigqueue() 比kill()传递了更多的附加信息，但sigqueue()只能向一个进程发送信号，而不能发送信号给一个进程组。若是signo=0，将会执行错误检 查，但实际上不发送任何信号，0值信号可用于检查pid的有效性以及当前进程是否有权限向目标进程发送信号。

在调用sigqueue 时，sigval_t指定的信息会拷贝到对应sig 注册的3参数信号处理函数的siginfo_t结构中，这样信号处理函数就能够处理这些信息了。因为sigqueue系统调用支持发送带参数信号，因此比 kill()系统调用的功能要灵活和强大得多。

三，sigqueue与sigaction应用实例

实例一：利用sigaction安装SIGINT信号

#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[])
{    
    struct sigaction act;    
    act.sa_handler = handler;    
    sigemptyset(&act.sa_mask);    
    act.sa_flags = 0;    
    //由于不关心SIGINT上一次的struct sigaction因此，oact为NULL    
    //与signal(handler,SIGINT)相同    
    if (sigaction(SIGINT, &act, NULL) < 0)        
        ERR_EXIT("sigaction error/n");    
    for (;;)        
        pause();    
    return 0;
}
void handler(int sig)
{    
    printf("recv a sig=%d/n", sig);
}

结果：

QQ截图20130715165301

实例二：利用sigaction实现signal，实际上signal底层实现就是利用sigaction

#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);
__sighandler_t my_signal(int sig, __sighandler_t handler);
int main(int argc, char *argv[])
{   
    my_signal(SIGINT, handler);    
    for (;;)        
        pause();    
    return 0;
}
__sighandler_t my_signal(int sig, __sighandler_t handler)
{    
    struct sigaction act;    
    struct sigaction oldact;    
    act.sa_handler = handler;    
    sigemptyset(&act.sa_mask);    
    act.sa_flags = 0;    
    if (sigaction(sig, &act, &oldact) < 0)        
        return SIG_ERR;    
    return oldact.sa_handler;
}
void handler(int sig)
{    
    printf("recv a sig=%d/n", sig);
}

结果：

QQ截图20130715165842

可知my_signal与系统调用signal具备相同的效果

实例三：验证sigaction.sa_mask效果

#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[])
{    
    struct sigaction act;    
    act.sa_handler = handler;    
    sigemptyset(&act.sa_mask);    
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);    
    act.sa_flags = 0;    
    if (sigaction(SIGINT, &act, NULL) < 0)        
        ERR_EXIT("sigaction error");    
    struct sigaction act2;    
    act2.sa_handler = handler;    
    sigemptyset(&act2.sa_mask);    
    act2.sa_flags = 0;    
    if (sigaction(SIGQUIT, &act2, NULL) < 0)       
        ERR_EXIT("sigaction error");    
    for (;;)        
        pause();    
    return 0;
}
void handler(int sig)
{    
    if(sig == SIGINT)
    {        
        printf("recv a SIGINT signal/n");        
        sleep(5);    
    }    
    if (sig == SIGQUIT)    
    {        
        printf("recv a SIGQUIT signal/n");    
    }
}

结果：

QQ截图20130715170929

可 知，安装信号SIGINT时，将SIGQUIT加入到sa_mask阻塞集中，则当SIGINT信号正在执行处理函数时，SIGQUIT信号将被阻塞，只 有当SIGINT信号处理函数执行完后才解除对SIGQUIT信号的阻塞，因为SIGQUIT是不可靠信号，不支持排队，因此只递达一次

示例四：给自身发送int型数据

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
void sighandler(int signo, siginfo_t *info,void *ctx);//给自身传递信息
int main(void)
{    
    struct sigaction act;    
    act.sa_sigaction = sighandler;    
    sigemptyset(&act.sa_mask);    
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;//信息传递开关    
    if(sigaction(SIGINT,&act,NULL) == -1)
    {        
        perror("sigaction error");        
        exit(EXIT_FAILURE);    
    }    
    sleep(2);    
    union sigval mysigval;   
      mysigval.sival_int = 100;    
    if(sigqueue(getpid(),SIGINT,mysigval) == -1)
    {        
        perror("sigqueue error");        
        exit(EXIT_FAILURE);    
    }    
    return 0;
}
void sighandler(int signo, siginfo_t *info,void *ctx)
{    
    //如下两种方式都能得到sigqueue发来的数据    
    printf("receive the data from siqueue by info->si_int is %d/n",info->si_int);
       printf("receive the data from siqueue by info->si_value.sival_int is 
                            %d/n",info->si_value.sival_int);
}

结果：

QQ截图20130715183155

示例五：进程间传递数据

接收端：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
void sighandler(int signo, siginfo_t *info,void *ctx);//给自身传递信息
int main(void)
{    
    struct sigaction act;    
    act.sa_sigaction = sighandler;    
    sigemptyset(&act.sa_mask);    
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;//信息传递开关    
    if(sigaction(SIGINT,&act,NULL) == -1)
    {        
    perror("sigaction error");        
    exit(EXIT_FAILURE);    
    }    
    for(; ;)
    {        
        printf("waiting a SIGINT signal..../n");        
        pause();    
    }    
    return 0;
}
void sighandler(int signo, siginfo_t *info,void *ctx)
{    
    //如下两种方式都能得到sigqueue发来的数据    
    printf("receive the data from siqueue by info->si_int is %d/n",info->si_int);
       printf("receive the data from siqueue by info->si_value.sival_int is 
                            %d/n",info->si_value.sival_int);
}

发送端：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv)
{    
    if(argc != 2)
    {        
        fprintf(stderr,"usage:%s pid/n",argv[0]);        
        exit(EXIT_FAILURE);    
    }    
    pid_t pid = atoi(argv[1]);        
    sleep(2);    
    union sigval mysigval;    
    mysigval.sival_int = 100;    
    printf("sending SIGINT signal to %d....../n",pid);    
    if(sigqueue(pid,SIGINT,mysigval) == -1)
    {        
        perror("sigqueue error");        
        exit(EXIT_FAILURE);    
    }    
    return 0;
}

结果：

QQ截图20130715191546

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