Linux网络编程学习(五) ----- 信号(第四章)

1、基本概念

进程阻塞：

进程执行条件得不到满足，就自动放弃CPU资源而进入休眠状态，以等待条件满足，当条件满足时，系统就将控制权还给该进程进行未完成的操作

共享资源：

进程间协调使用的系统资源

锁定：

当某个进程使用共享资源时，可能需要防止别的进程对该资源的使用。Linux提供一些方法保证共享资源被某个进程使用时，其他进程不能使用，就称为共享资源的锁定

2、信号

信号的作用是通知一个或多个进程异步事件的发生，也可以用来处理某种严重的错误，可以从内核发往进程，也可以从一个进程发往另一个进程，

例如：用户在后台启动了一个程序，现在想要终止此进程的执行，就可以使用Kill命令将SIGTERM信号发送给这个进程，SIGTERM将终止该进程的执行

例如：执行exit()时，就向子进程的父进程发送SIGCHLD信号(子进程结束信号)，若此时父进程在执行wait()，则父进程会被唤醒，若不是在执行wait()，则此父进程不会捕捉到SIGCHLD信号，该信号就不起作用，子进程进入过渡状态(如果父进程忽略SIGCHLD，子进程就会结束而不会进入过渡状态)

在大多数情况下，当进程收到一个信号时，会被正常终止，相当于进程执行了一个临时加入的exit()调用。

信号SIGQUIT、SIGILL、SIGTRAP、SIGFPE会导致一个非正常终止，它们将发生核心转贮，也就是把进程的内存映像写入进程当前目录的core文件中，core文件以二进制形式记录了终止时程序中全部变量值、硬件寄存器值和内核中的控制信息，非正常终止进程的退出状态除了其低端第7位置位外，其他与通过信号正常终止时一样

3、信号的复位

当一个信号的信号处理函数执行时，该进程又收到了同样的信号，那么该信号将会被存储而不会中断信号处理函数，直到信号处理函数执行完后重新调用相应处理函数，但是如果接收到了其他类型的信号，那么该信号处理函数将会被中断

例如：

#include <signal.h>
int interrupt()
{
	printf(“Interrupt called\n”);
	sleep(3);
	printf(“Interrupt Func Ended.\n”);
}
main()
{
	signal(SIGINT,interrupt);
	printf(“Interrupt set for SIGINT\n”);
	sleep(10);
	printf(“Program NORMAL ended.\n”);
	return;
}

　　执行结果就是

Interrupt set for SIGINT
<ctrl+c>
Interrupt called
<ctrl+c>
Func Ended
Interrupt called
Func Ended
Program NORMAL ended.

　　而代码：

#include <signal.h>
int interrupt()
{
	printf(“Interrupt called\n”);
	sleep(3);
	printf(“Interrupt Func Ended.\n”);
}
int catchquit()
{
	printf(“Quit called\n”);
	sleep(3);
	printf(“Quit ended.\n”);
}
main()
{
	signal(SIGINT,interrupt);
	signal(SIGQUIT,catchquit);
	printf(“Interrupt set for SIGINT\n”);
	sleep(10);
	printf(“Program NORMAL ended.\n”);
	return;
}

　　执行的结果是

Interrupt set for SIGINT
<ctrl+c>
Interrupt called
<ctrl+\>
Quit called
Quit ended.
Interrupt Func Ended.
Program NORMAL ended.

　　还有就是同一种信号不能累积，如：

Interrupt set for SIGINT
<ctrl+c>
Interrupt called
<ctrl+c><ctrl+c><ctrl+c>
Func Ended
Interrupt called
Func Ended
Program NORMAL ended.

　　如果两个信号同时产生，系统不保证进程接收的顺序，因此，信号处理的顺序就不可控

4、进程间发送信号

一个进程可以通过signal()调用来处理其他进程发送来的信号，同时也可以通过kill(pid_t pid,int sig)来向其他进程发送信号。pid指定了信号发送的对象进程。可以是进程标识符，也可以是以下的值

1)pid = 0,  则信号被发送到当前进程所在的进程组的所有进程

2)pid = -1, 则信号按进程标识符从高到低的顺序发送给全部的进程

3)pid < -1,则信号被发送给标识符为pid 绝对值的进程组里的所有进程

信号发送的限制：普通用户进程只能向具有与其相同的用户标识符的进程发送信号，也就是说一个用户的进程不能向另一个用户的进程发送信号，只有root用户的进程才能给任何进程发送信号。

由于Kill需要知道目标进程标识符，所以一般在父子进程之间进行信号发送

举个例子：两个进程，通过发送SIGUSER1实现同步，两个进程都处于死循环中，接收对方信号前，处于暂停等待中，也就是pause()，使得程序暂停一直到信号达到，然后进程输出信息，并用kill发送一个信号给对方，若用户按了中断键，两个进程终止

#include <signal.h>
int ntimes = 0;
main()
{
	int pid,ppid;
	int p_action(), c_action();
	/* 设定父进程的SIGUSR1 */
	signal(SIGUSR1,p_action);
	switch(pid = fork())
	{
		case -1: /*fork 失败*/
			perror("synchro");
			exit(1);
		case 0: /*子进程模块*/
		/* 设定子进程的SIGUSR1 */
			signal(SIGUSR1,c_action);
			/* 获得父进程的标识符 */
			ppid = getppid();
			for(;;)
			{
				sleep(1);
				kill(ppid,SIGUSR1);
				pause();
			}
			/*死循环*/
			break;
		default: /*父进程模块*/
			for (;;)
			{
				pause();
				sleep(1);
				kill(pid,SIGUSR1);
			}
			/*死循环*/
	}
}
int p_action()
{
	printf("Patent caught signal #%d\n",++ntimes);
}
int c_action()
{
	printf("Child caught signal #%d\n",++ntimes);
}

　　运行结果就是

Patent caught signal #1
Child caught signal #1
Patent caught signal #2
Child caught signal #2
Patent caught signal #3
Child caught signal #3
Patent caught signal #4
Child caught signal #4
<ctrl+c>