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信号简介 信号名称对于Linux来说，信号实际上是软中断，许多重要的程序都需要处理信号。信号（Signals ）是Unix系统中使用的最古老的进程间通信的方法，它为Linux提供了一种处理异步事件的方法，也是进程间惟一的异步通信方式。
- 每一个信号都有自己的名字和编号，且都以SIG开头。
- 信号定义在
头文件中，信号名都定义为正整数。 - 使用kill -l来查看信号的名字和编号，信号是从1开始编号的，不存在0号信号。
- kill对于信号0又特殊的应用。
使用kill -l查看signal
其中：
SIGHUP： 从终端上发出的结束信号；
SIGINT： 来自键盘的中断信号（Ctrl-C）；
SIGQUIT：来自键盘的退出信号（Ctrl-）；
SIGFPE： 浮点异常信号（例如浮点运算溢出）；
SIGKILL：该信号结束接收信号的进程；
SIGALRM：进程的定时器到期时，发送该信号；
SIGTERM：kill 命令发出的信号；
SIGCHLD：标识子进程停止或结束的信号；
SIGSTOP：来自键盘（Ctrl-Z）或调试程序的停止执行信号；
·······
信号的处理有三种方法，分别是忽略、捕捉和默认动作
- 忽略信号，大多数信号可以使用这个方式来处理，但是有两种信号不能被忽略（分别是 SIGKILL和SIGSTOP）。因为他们向内核和超级用户提供了进程终止和停止的可靠方法，如果忽略了，那么这个进程就变成了没人能管理的的进程。
- 捕捉信号，需要告诉内核，用户希望如何处理某一种信号，换句话就是写一个信号处理函数，然后将这个函数告诉内核。当该信号产生时，由内核来调用用户自定义的函数，以此来实现某种信号的处理。
- 系统默认动作，对于每个信号来说，系统都对应由默认的处理动作，当发生了该信号，系统会自动执行。不过，对系统来说，大部分的处理方式都比较粗暴，就是直接杀死该进程。
信号的来源分为硬件方式和软件方式。
硬件方式
-
当用户按下终端键时产生信号
-
硬件异常产生信号。这些事件通常由硬件检测到，并将其通知给Linux操作系统内核，然后内核生成相应的信号，并把信号发送给该事件发生时的正在运行的程序。
软件方式
-
用户在终端下调用kill命令向进程发送任务信号
-
进程调用kill或sigqueue函数发送信号
-
当检测到某种软件条件已经具备时发出信号，如SIGALARM信号
信号的处理函数不止一种，这里我们介绍signal函数和sigaction函数
信号的发送函数我们这里介绍kill函数和sigqueue函数
所以kill对应signal，sigaction对应sigqueue，二者的不同之处是sigaction和sigaction能传递消息，在向进程传递信号的同时告诉进程本次发来的消息。
比如说A坐在沙发看电视，B突然敲门，向A发送中断信号，A应该放下手中的事，去处理B发来的信号，去给他开门，但是二者没有任何交流，不觉得怪怪的吗？而用sigqueue函数就会携带消息，B在敲门的同时会说：“快开门”，A收到消息，中断过来处理开门
初级函数发送函数kill，处理函数signal
signal函数NAME
signal - ANSI C signal handling
SYNOPSIS
#include
typedef void (*sighandler_t)(int);
sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
参数：
- signum：指定信号编号
- handler：
SIG_IGN：忽略该信号。
SIG_DFL：采用系统默认方式处理信号
自定义的信号处理函数指针
返回值：
成功：设置之前的信号处理方式
出错：‐1
signal 函数有二个参数，第一个参数是一个整形变量（信号值），第二个参数是一个函数指针，是我们自己写的处理函数；这个函数的返回值是一个函数指针。
#include#include #include #include void handler(int signum){ printf("signum = %dn",signum); } int main(int argc, char** argv){ // typedef void (*sighandler_t)(int); // sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler); signal(SIGINT,handler); while(1); return 0; }
如果系统通过 ctrl+c 产生了一个 SIGINT（中断信号），显然不是所有程序同时结束，那么，信号一定需要有一个接收者。对于处理信号的程序来说，接收者就是自己。
我们通过signal指定信号编号，自定义handler处理函数，得到参数后，我们打印传递来的SIGINT编号，前面我们说到信号名都定义为正整数，所以当我们摁下ctrl C之后，不会退出进程，而是不断地打印这个编号。
kill发送函数NAME
kill - send signal to a process
SYNOPSIS
#include
#include
函数原型： int kill(pid_t pid, int sig);
参数：
-
pid
正数：要接收信号的进程的进程号
0：信号被发送到所有和pid进程在同一个进程组的进程
‐1：信号发给所有的进程表中的进程(除了进程号最大的进程外)
pid通过程序getpid或者ps -aux获取 -
sig：信号编号
函数返回值：成功 0 出错 ‐1
#include#include #include #include int main(int argc, char** argv){ // int kill(pid_t pid, int sig); int sig; int pid; if(argc != 3){ printf("tUsage:n"); printf("tt %s n", argv[0]); } pid = atoi(argv[1]); sig = atoi(argv[2]); // printf("pid = %d,sig = %dn",pid,sig); kill(pid,sig); return 0; }
这个demo传入dos命令作为main的参数，将pid和sig转为int，直接调用kill。
运行上个demo我们查看他的id号，并在kill这个demo中输入我们要杀死的进程编号。
简单的总结一下，我们通过 signal 函数注册一个信号处理函数，注册了SIGINT信号，随后主程序一直在while。
通过 kill 命令发送信号之前，我们需要先查看到接收者，通过 ps 命令查看了之前所写的程序的 PID，通过 kill 函数来发送。
对于已注册的信号，使用 kill 发送都可以正常接收到，但是如果发送了未注册的信号，则会使得应用程序终止进程。
注意：
- 当执行一个程序时，所有信号的状态都是系统默认或者忽略状态的。除非是 调用exec进程忽略了某些信号。exec 函数将原先设置为要捕捉的信号都更改为默认动作，其他信号的状态则不会改变 。
- 当一个进程调动了 fork 函数，那么子进程会继承父进程的信号处理方式。
发送函数sigqueue，处理函数sigaction
这里的处理和发送函数之所以高级，就是因为他们不但可以发送信号，还可以携带消息，这个条件是发送函数kill和处理函数signal满足不了的。那么下面就是简单介绍下这两个高级函数。。
sigaction处理函数#include//函数头文件 int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact); //函数原型 //struct sigaction 是sigaction函数的结构体参数 struct sigaction { void (*sa_handler)(int); //信号处理程序，不接受额外数据，SIG_IGN 为忽略，SIG_DFL 为默认动作 void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); //信号处理程序，能够接受额外数据和sigqueue配合使用 sigset_t sa_mask;//阻塞关键字的信号集，可以再调用捕捉函数之前，把信号添加到信号阻塞字，信号捕捉函数返回之前恢复为原先的值。 int sa_flags;//影响信号的行为SA_SIGINFO表示能够接受数据 }; //回调函数句柄sa_handler、sa_sigaction只能任选其一
sigaction 是一个系统调用函数，层层嵌套，其中第一个参数是整型的signum信号编号，第二个参数act如果不为空说明需要对该信号有新的配置；第三个参数oldact如果不为空，那么可以对之前的信号配置进行备份，以方便之后进行恢复（我们接下来的demo默认null）。
struct sigaction结构体中的 sa_mask 成员，设置在其的信号集中的信号，会在捕捉函数调用前设置为阻塞，并在捕捉函数返回时恢复默认原有设置。默认是阻塞的。在信号处理函数被调用时，操作系统会建立新的信号阻塞字，包括正在被递送的信号。因此，可以保证在处理一个给定信号时，如果这个种信号再次发生，那么他会被阻塞到对之前一个信号的处理结束为止。
flags设置为SA_SIGINFO 属性时，说明了信号处理程序带有附加信息，也就是会调用 sa_sigaction 这个函数指针所指向的信号处理函数。否则，系统会默认使用 sa_handler 所指向的信号处理函数。另外注意的是sa_sigaction 和 sa_handler 使用的是同一块内存空间，相当于 union，所以只能设置其中的一个，不能两个都同时设置。
void* 是接收到信号所携带的额外数据；而struct siginfo这个结构体主要适用于记录接收信号的一些相关信息。
siginfo_t {
int si_signo;
int si_errno;
int si_code;
int si_trapno;
pid_t si_pid;
uid_t si_uid;
int si_status;
clock_t si_utime;
clock_t si_stime;
sigval_t si_value;
int si_int;
void *si_ptr;
int si_overrun;
int si_timerid;
void *si_addr;
int si_band;
int si_fd;
}
-
其中的成员很多，si_signo 和 si_code 是必须实现的两个成员。可以通过这个结构体获取到信号的相关信息。
-
发送过来的数据是存在两个地方的，sigval_t si_value这个成员中有保存了发送过来的信息；同时，在si_int或者si_ptr成员中也保存了对应的数据。
sigaction 参数比较复杂，我们看看导图可能比较清晰一点。。。。
接收消息介绍完，再来看看发送消息是什么参数。
sigqueue发送函数#includeint sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value); union sigval { int sival_int; void *sival_ptr; };
以下几点需要注意：
- 使用 sigaction 函数安装信号处理程序时，选择SA_SIGINFO 的标志。
- sigaction 结构体中的 sa_sigaction 成员提供了信号捕捉函数。如果实现的时 sa_handler 成员，那么将无法获取额外携带的数据。
- sigqueue 函数只能把信号发送给单个进程，可以使用 value 参数向信号处理程序传递整数值或者指针值。
sigqueue 函数不但可以发送额外的数据，还可以让信号进行排队（操作系统必须实现了 POSIX.1的实时扩展），对于设置了阻塞的信号，使用 sigqueue 发送多个同一信号，在解除阻塞时，接受者会接收到发送的信号队列中的信号，而不是直接收到一次。
但是，信号不能无限的排队，信号排队的最大值受到SIGQUEUE_MAX的限制，达到最大限制后，sigqueue 会失败，errno 会被设置为 EAGAIN。
下面我们实战看看demo是怎么接收发送消息的。。。
接收端
这是demorec.c 接收消息 #include#include #include #include #include //void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); void handler(int signum,siginfo_t *info,void *context){ printf("the signum is %d n",signum); if(context != NULL){ printf("the send pid is %dn",info->si_pid); printf("the data: %dn",info->si_value); } } int main(){ struct sigaction act; act.sa_sigaction = handler; act.sa_flags = SA_SIGINFO; printf("The received id is %dn",getpid()); // int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, // struct sigaction *oldact); sigaction(SIGUSR1,&act,NULL); while(1); return 0; }
发送端
这是demosend.c 发送消息 #include#include #include #include #include int main(int argc, char** argv){ int sig; int pid; if(argc != 3){ printf("tUsage:n"); printf("tt %s n", argv[0]); }else{ printf("the send pid is %dn",getpid()); } pid = atoi(argv[1]); sig = atoi(argv[2]); union sigval value; value.sival_int = 100; // int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value); sigqueue(pid,sig,value); printf("send signal successfuln"); return 0; }
参考：https://www.jianshu.com/p/f445bfeea40a
