信号发送与处理-上

问题

按下 Ctrl + C 后，命令行中的前台进程会被终止。为什么？？？

什么是信号？

信号是一种 "软件中断"，用来处理异步事件

• 内核发送信号到某个进程，通知进程事件的发生
• 事件可能来自硬件，可能来自用户输入，可能来自除零错误

信号是一种类型的进程间通信方式 (一个进程向另一个进程发送信号)

• A 进程发生事件 T，向 B 进程发送信号，B 进程执行动作响应事件
• 进程可以对接收到的不同信号进行不同响应动作 (信号 => 处理)

信号的分类

硬件异常

• 内核检测到硬件错误，发送相应信号给相关进程

终端信号

• 在终端输入 "特殊字符" 等价于向前台进程组发送相应信号

软件信号

• 在软件层面 (进程代码中) 触发的信号 (发送给自身或其他进程)

硬件异常信号

终端相关信号

SIGINT ( Ctrl + C )

• 程序终止信号，用于通知前台进程组终止进程

SIGQUIT ( Ctrl + \ )

• 与 SIGINT 类似，进程收到该信号退出时可产生 coredump 文件

SIGTSTP ( Ctrl + Z )

• 停止进程的运行，进程收到该信号后可以选择处理或忽略

软件相关信号

子进程退出：父进程收到 SIGCHLD 信号

父进程退出：子进程可能收到信号 (什么信号？)

定时器到期：alarm()，ualarm()，timer_create()，...

主动发信号：kill()，raise()，...

内核与信号

信号的默认处理

知识加油站：System V  vs  BSD

System V

• 也被称为 AT&T System V，是 Unix 操作系统众多版本中的一支

BSD

• 加州大学伯克利分校开创，Unix 衍生系统，代表由此派生出的各种套件集合

自定义信号处理

#include

#include

typedef void(*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

sighandler_t sysv_signal(int signum, sighandler_t handler);

sighandler_t bsd_signal(int signum, sighandler_t handler);

信号处理示例

自定义信号发送

#include

#include

int kill(pid_t pid, int sig); // pid > 0, pid == 0, pid < -1

int raise(int sig); // 信号处理完毕才返回

kill 函数当 pid > 0 时，将信号发给指定进程；当 pid == 0 时，将信号发送到当前的进程组中；当 pid < -1 时，将信号发送给指定的进程组中

raise 函数将信号发送给当前进程

信号发送示例

信号处理与发送实验

main.c

// #define _GNU_SOURCE 
// #define _XOPEN_SOURCE   600
// #define _POSIX_C_SOURCE 200800L
 
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
 
void signal_handler(int sig)
{
    printf("handler : sig = %d\n", sig);
}
 
int main(void)
{
    signal(SIGINT, signal_handler);
    signal(40, signal_handler);
    // sysv_signal(SIGINT, signal_handler);
    // bsd_signal(SIGINT, signal_handler);
    
    while( 1 )
    {
        sleep(1);
    }
    
    return 0;
}
 

第 19 行和第 20 行，我们为 SIGINT 信号和 信号值为 40 的信号，注册信号处理函数，信号处理函数为 signal_handler

第 20 行和第 21 行被注释掉的 sysv_signal 函数和 bsd_signal 函数的作用在这边的和 signal 函数的作用是一样的，都是在 SIGINT 信号或信号值为 40 的信号触发时，调用 signal_handler 函数

程序运行结果如下图所示：

我们键入 Ctrl + C时 内核会发送 SIGINT 信号给当前前台进程组的进程，SIGINT 信号的默认行为是终止进程的运行，由于在这里我们为 SIGINT 信号注册了信号处理函数，所以会调用到 signal_handler 函数打印 SIGINT 的信号值，最后我们键入 Ctrl + \，内核会发送 SIGQUIT 信号给当前前台进程组的进程，SIGQUIT 信号的默认行为也是终止进程的运行，由于我们没有改变 SIGQUIT 信号的处理行为，所以 a.out 进程就被终止运行了

test.c

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    int pid = atoi(argv[1]);
    int sig = atoi(argv[2]);
    
    printf("send sig(%d) to process(%d)...\n", sig, pid);
    
    kill(pid, sig);
    
    raise(SIGINT);
    
    while( 1 )
    {
        printf("while...\n");
        sleep(1);
    }
    
    return 0;
}

第 15 行，使用 kill 函数向指定进程发送指定信号

第 17 行，使用 raise 函数向自身发送 SIGINT 信号

程序运行结果如下图所示

test.out 执行后向 a.out 进程发送信号值为 40 的信号，然后给自己发送 SIGINT 信号终止了运行，a.out 进程收到信号值为 40 的信号后，由于注册了对应的信号函数，会调用 signal_handler 这个信号处理函数，打印出来的信号值为 40，是 test.out 发送过来的信号

思考

三种自定义信号处理函数有什么区别？？？