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（一）Linux常规信号一览表1) SIGHUP: 当用户退出shell时，由该shell启动的所有进程将收到这个信号，默认动作为终止进程2) SIGINT：当用户按下了 组合键时，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出此信号。默认动作为终止进程。3) SIGQUIT：当用户按下 组合键时产生该信号，用户终端向正在运行中的由该终端启动的程序发出些信号。默认动作为终止进程。4) SIGILL：CPU检测到某进程执行了非法指令。默认动作为终止进程并产生core文件5) SIGTRAP：该信号由断点指令或其他 trap指令产生。默认动作为终止里程 并产生core文件。6) SIGABRT: 调用abort函数时产生该信号。默认动作为终止进程并产生core文件。7) SIGBUS：非法访问内存地址，包括内存对齐出错，默认动作为终止进程并产生core文件。8) SIGFPE：在发生致命的运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为0等所有的算法错误。默认动作为终止进程并产生core文件。9) SIGKILL：无条件终止进程。本信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为终止进程。它向系统管理员提供了可以杀死任何进程的方法。10) SIGUSE1：用户定义 的信号。即程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。11) SIGSEGV：指示进程进行了无效内存访问。默认动作为终止进程并产生core文件。12) SIGUSR2：另外一个用户自定义信号，程序员可以在程序中定义并使用该信号。默认动作为终止进程。13) SIGPIPE：Broken pipe向一个没有读端的管道写数据。默认动作为终止进程。14) SIGALRM: 定时器超时，超时的时间 由系统调用alarm设置。默认动作为终止进程。15) SIGTERM：程序结束信号，与SIGKILL不同的是，该信号可以被阻塞和终止。通常用来要示程序正常退出。执行shell命令Kill时，缺省产生这个信号。默认动作为终止进程。16) SIGSTKFLT：Linux早期版本出现的信号，现仍保留向后兼容。默认动作为终止进程。17) SIGCHLD：子进程结束时，父进程会收到这个信号。默认动作为忽略这个信号。18) SIGCONT：如果进程已停止，则使其继续运行。默认动作为继续/忽略。19) SIGSTOP：停止进程的执行。信号不能被忽略，处理和阻塞。默认动作为暂停进程。20) SIGTSTP：停止终端交互进程的运行。按下 组合键时发出这个信号。默认动作为暂停进程。21) SIGTTIN：后台进程读终端控制台。默认动作为暂停进程。22) SIGTTOU: 该信号类似于SIGTTIN，在后台进程要向终端输出数据时发生。默认动作为暂停进程。23) SIGURG：套接字上有紧急数据时，向当前正在运行的进程发出些信号，报告有紧急数据到达。如网络带外数据到达，默认动作为忽略该信号。24) SIGXCPU：进程执行时间超过了分配给该进程的CPU时间 ，系统产生该信号并发送给该进程。默认动作为终止进程。25) SIGXFSZ：超过文件的最大长度设置。默认动作为终止进程。26) SIGVTALRM：虚拟时钟超时时产生该信号。类似于SIGALRM，但是该信号只计算该进程占用CPU的使用时间。默认动作为终止进程。27) SGIPROF：类似于SIGVTALRM，它不公包括该进程占用CPU时间还包括执行系统调用时间。默认动作为终止进程。28) SIGWINCH：窗口变化大小时发出。默认动作为忽略该信号。29) SIGIO：此信号向进程指示发出了一个异步IO事件。默认动作为忽略。30) SIGPWR：关机。默认动作为终止进程。31) SIGSYS：无效的系统调用。默认动作为终止进程并产生core文件。34) SIGRTMIN ～ (64) SIGRTMAX：LINUX的实时信号，它们没有固定的含义（可以由用户自定义）。所有的实时信号的默认动作都为终止进程。信号的产生终端按键产生信号 Ctrl + c → 2) SIGINT（终止/中断） "INT" ----Interrupt Ctrl + z → 20) SIGTSTP（暂停/停止） "T" ----Terminal 终端。 Ctrl + \ → 3) SIGQUIT（退出） 硬件异常产生信号 除0操作 → 8) SIGFPE (浮点数例外) "F" -----float 浮点数。 非法访问内存 → 11) SIGSEGV (段错误) 总线错误 → 7) SIGBUS （二）kill函数/命令产生信号kill命令产生信号：kill -SIGKILL pidkill函数：给指定进程发送指定信号(不一定杀死) int kill(pid_t pid, int sig); 成功：0；失败：-1 (ID非法，信号非法，普通用户杀init进程等权级问题)，设置errno sig：不推荐直接使用数字，应使用宏名，因为不同操作系统信号编号可能不同，但名称一致。 pid > 0: 发送信号给指定的进程。 pid = 0: 发送信号给 与调用kill函数进程属于同一进程组的所有进程。 pid < 0: 取|pid|发给对应进程组。 pid = -1：发送给进程有权限发送的系统中所有进程。 进程组：每个进程都属于一个进程组，进程组是一个或多个进程集合，他们相互关联，共同完成一个实体任务，每个进程组都有一个进程组长，默认进程组ID与进程组长ID相同。权限保护：super用户(root)可以发送信号给任意用户，普通用户是不能向系统用户发送信号的。 kill -9 (root用户的pid) 是不可以的。同样，普通用户也不能向其他普通用户发送信号，终止其进程。 只能向自己创建的进程发送信号。普通用户基本规则是：发送者实际或有效用户ID == 接收者实际或有效用户ID （三）raise和abort函数 raise 函数：给当前进程发送指定信号(自己给自己发) raise(signo) == kill(getpid(), signo); int raise(int sig); 成功：0，失败非0值 abort 函数：给自己发送异常终止信号 6) SIGABRT 信号，终止并产生core文件 void abort(void); 该函数无返回 （四）时钟产生信号 alarm函数 设置定时器(闹钟)。在指定seconds后，内核会给当前进程发送14）SIGALRM信号。进程收到该信号，默认动作终止。每个进程都有且只有唯一个定时器。unsigned int alarm(unsigned int seconds); 返回0或剩余的秒数，无失败。 常用：取消定时器alarm(0)，返回旧闹钟余下秒数。 例：alarm(5) → 3sec → alarm(4) → 5sec → alarm(5) → alarm(0) 定时，与进程状态无关(自然定时法)！就绪、运行、挂起(阻塞、暂停)、终止、僵尸...无论进程处于何种状态，alarm都计时。 使用time命令查看程序执行的时间。 程序运行的瓶颈在于IO，优化程序，首选优化IO。 实际执行时间 = 系统时间 + 用户时间 + 等待时间 （五）setitimer函数 设置定时器(闹钟)。 可代替alarm函数。精度微秒us，可以实现周期定时。 int setitimer(int which, const struct itimerval *new_value, struct itimerval *old_value); 成功：0；失败：-1，设置errno 参数：which：指定定时方式 ① 自然定时：ITIMER_REAL → 14）SIGLARM 计算自然时间 ② 虚拟空间计时(用户空间)：ITIMER_VIRTUAL → 26）SIGVTALRM 只计算进程占用cpu的时间 ③ 运行时计时(用户+内核)：ITIMER_PROF → 27）SIGPROF 计算占用cpu及执行系统调用的时间练习: 使用setitimer函数实现alarm函数，重复计算机1秒数数程序。 【setitimer.c】拓展练习，结合man page编写程序，测试it_interval、it_value这两个参数的作用。 【setitimer1.c】提示： it_interval：用来设定两次定时任务之间间隔的时间。 it_value：初次定时的时长 两个参数都设置为0，即清0操作。（六）信号集操作函数内核通过读取未决信号集来判断信号是否应被处理。信号屏蔽字mask可以影响未决信号集。而我们可以在应用程序中自定义set来改变mask。已达到屏蔽指定信号的目的。信号集设定 sigset_t set; // typedef unsigned long sigset_t; int sigemptyset(sigset_t *set); 将某个信号集清0 成功：0；失败：-1 int sigfillset(sigset_t *set); 将某个信号集置1 成功：0；失败：-1 int sigaddset(sigset_t *set, int signum); 将某个信号加入信号集 成功：0；失败：-1 int sigdelset(sigset_t *set, int signum); 将某个信号清出信号集 成功：0；失败：-1 int sigismember(const sigset_t *set, int signum);判断某个信号是否在信号集中 返回值：在集合：1；不在：0；出错：-1 sigset_t类型的本质是位图。但不应该直接使用位操作，而应该使用上述函数，保证跨系统操作有效。 对比认知select 函数。sigprocmask函数用来屏蔽信号、解除屏蔽也使用该函数。其本质，读取或修改进程的信号屏蔽字(PCB中) 严格注意，屏蔽信号：只是将信号处理延后执行(延至解除屏蔽)；而忽略表示将信号丢处理。int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset); 成功：0；失败：-1，设置errno参数： set：传入参数，是一个位图，set中哪位置1，就表示当前进程屏蔽哪个信号。 oldset：传出参数，保存旧的信号屏蔽集。 how参数取值： 假设当前的信号屏蔽字为maskSIG_BLOCK: 当how设置为此值，set表示需要屏蔽的信号。相当于 mask = mask|setSIG_UNBLOCK: 当how设置为此，set表示需要解除屏蔽的信号。相当于 mask = mask & ~setSIG_SETMASK: 当how设置为此，set表示用于替代原始屏蔽集的新屏蔽集。相当于 mask = set，调用sigprocmask解除了对当前若干个信号的阻塞，则在sigprocmask返回前，至少将其中一个信号递达。sigpending函数读取当前进程的未决信号集int sigpending(sigset_t *set); set传出参数。 返回值：成功：0；失败：-1，设置errno（七）信号捕捉（1）signal函数注册一个信号捕捉函数：typedef void (*sighandler_t)(int);sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); 该函数由ANSI定义，由于历史原因在不同版本的Unix和不同版本的Linux中可能有不同的行为。因此应该尽量避免使用它，取而代之使用sigaction函数。 void (*signal(int signum, void (*sighandler_t)(int))) (int); 能看出这个函数代表什么意思吗？ 注意多在复杂结构中使用typedef。（2）sigaction函数 修改信号处理动作（通常在Linux用其来注册一个信号的捕捉函数） int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); 成功：0；失败：-1，设置errno参数： act：传入参数，新的处理方式。 oldact：传出参数，旧的处理方式。 struct sigaction结构体 struct sigaction { void (*sa_handler)(int); void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); sigset_t sa_mask; int sa_flags; void (*sa_restorer)(void); }; sa_restorer：该元素是过时的，不应该使用，POSIX.1标准将不指定该元素。(弃用) sa_sigaction：当sa_flags被指定为SA_SIGINFO标志时，使用该信号处理程序。(很少使用) 重点掌握： ① sa_handler：指定信号捕捉后的处理函数名(即注册函数)。也可赋值为SIG_IGN表忽略 或 SIG_DFL表执行默认动作 ② sa_mask: 调用信号处理函数时，所要屏蔽的信号集合(信号屏蔽字)。注意：仅在处理函数被调用期间屏蔽生效，是临时性设置。 ③ sa_flags：通常设置为0，表使用默认属性。 练习:通过sigaction函数捕捉setitimer产生的中断信号.信号捕捉特性进程正常运行时，默认PCB中有一个信号屏蔽字，假定为☆，它决定了进程自动屏蔽哪些信号。当注册了某个信号捕捉函数，捕捉到该信号以后，要调用该函数。而该函数有可能执行很长时间，在这期间所屏蔽的信号不由☆来指定。而是用sa_mask来指定。调用完信号处理函数，再恢复为☆。XXX信号捕捉函数执行期间，XXX信号自动被屏蔽。阻塞的常规信号不支持排队，产生多次只记录一次。（后32个实时信号支持排队）练习1：为某个信号设置捕捉函数【sigaction1.c】练习2： 验证在信号处理函数执行期间，该信号多次递送，那么只在处理函数之行结束后，处理一次。 【sigaction2.c】练习3：验证sa_mask在捕捉函数执行期间的屏蔽作用【sigaction3.c】（八）SIGCHLD信号SIGCHLD的产生条件子进程终止时子进程接收到SIGSTOP信号停止时子进程处在停止态，接受到SIGCONT后唤醒时借助SIGCHLD信号回收子进程子进程结束运行，其父进程会收到SIGCHLD信号。该信号的默认处理动作是忽略。可以捕捉该信号，在捕捉函数中完成子进程状态的回收。#include #include #include #include #include void sys_err(char *str){ perror(str); exit(1);}void do_sig_child(int signo){ int status; pid_t pid; while ((pid = waitpid(0, &status, WNOHANG)) > 0) { if (WIFEXITED(status)) printf("child %d exit %d\n", pid, WEXITSTATUS(status)); else if (WIFSIGNALED(status)) printf("child %d cancel signal %d\n", pid, WTERMSIG(status)); }}int main(void){ pid_t pid; int i; for (i = 0; i < 10; i++) { if ((pid = fork()) == 0) break; else if (pid < 0) sys_err("fork"); } if (pid == 0) { int n = 1; while (n--) { printf("child ID %d\n", getpid()); sleep(1); } return i+1; } else if (pid > 0) { struct sigaction act; act.sa_handler = do_sig_child; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; sigaction(SIGCHLD, &act, NULL); while (1) { printf("Parent ID %d\n", getpid()); sleep(1); } } return 0;}分析该例子。结合 17)SIGCHLD 信号默认动作，掌握父使用捕捉函数回收子进程的方式。 【sigchild.c】 如果每创建一个子进程后不使用sleep可以吗？可不可以将程序中，捕捉函数内部的while替换为if？为什么？ if ((pid = waitpid(0, &status, WNOHANG)) > 0) { ... } 思考：信号不支持排队，当正在执行SIGCHLD捕捉函数时，再过来一个或多个SIGCHLD信号怎么办？子进程结束status处理方式pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int options)optionsWNOHANG没有子进程结束，立即返回WUNTRACED如果子进程由于被停止产生的SIGCHLD，waitpid则立即返回WCONTINUED如果子进程由于被SIGCONT唤醒而产生的SIGCHLD，waitpid则立即返回获取statusWIFEXITED(status)子进程正常exit终止，返回真WEXITSTATUS(status)返回子进程正常退出值WIFSIGNALED(status)子进程被信号终止，返回真WTERMSIG(status)返回终止子进程的信号值WIFSTOPPED(status)子进程被停止，返回真WSTOPSIG(status)返回停止子进程的信号值WIFCONTINUED(status)SIGCHLD信号注意问题子进程继承了父进程的信号屏蔽字和信号处理动作，但子进程没有继承未决信号集spending。注意注册信号捕捉函数的位置。应该在fork之前，阻塞SIGCHLD信号。注册完捕捉函数后解除阻塞。中断系统调用(了解性内容)系统调用可分为两类：慢速系统调用和其他系统调用。慢速系统调用：可能会使进程永远阻塞的一类。如果在阻塞期间收到一个信号，该系统调用就被中断,不再继续执行(早期)；也可以设定系统调用是否重启。如，read、write、pause、wait...其他系统调用：getpid、getppid、fork...结合pause，回顾慢速系统调用： 慢速系统调用被中断的相关行为，实际上就是pause的行为： 如，read ① 想中断pause，信号不能被屏蔽。 ② 信号的处理方式必须是捕捉 (默认、忽略都不可以) ③ 中断后返回-1， 设置errno为EINTR(表“被信号中断”)可修改sa_flags参数来设置被信号中断后系统调用是否重启。SA_INTERRURT不重启。 SA_RESTART重启。扩展了解： sa_flags还有很多可选参数，适用于不同情况。如：捕捉到信号后，在执行捕捉函数期间，不希望自动阻塞该信号，可将sa_flags设置为SA_NODEFER，除非sa_mask中包含该信号。
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