linux 信号中断处理

  linux提供的信号机制是一种进程间异步的通信机制，在实现上是一种软中断。信号可以导致一个正在运行的进程被另一个异步进程中断，转而处理某一个突发事件。每个信号用一个整型常量宏表示，以SIG开头，比如SIGCHLD、SIGINT等，它们在系统头文件<signal.h>中定义, 也可以通过在shell下键入kill –l查看信号列表， 或者键入man 7 signal查看更详细的说明。

信号的生成来自内核，让内核生成信号的请求来自3个地方：

1     用户：用户能够通过输入CTRL+c、Ctrl+\，或者是终端驱动程序分配给信号控制字符的其他任何键来请求内核产生信号；

2      内核：当进程执行出错时，内核会给进程发送一个信号，例如非法段存取(内存访问违规)、浮点数溢出等；

3      进程：一个进程可以通过系统调用kill给另一个进程发送信号，一个进程可以通过信号和另外一个进程进行通信。

同步信号和移步信号

    由进程的某个操作产生的信号称为同步信号(synchronous signals),例如除0；由象用户击键这样的进程外部事件产生的信号叫做异步信号。(asynchronous signals)。

进程接收到信号以后，可以有如下3种选择进行处理：

1， 接收默认处理 ：接收默认处理的进程通常会导致进程本身消亡。例如连接到终端的进程，用户按下CTRL+c，将导致内核向进程发送一个SIGINT的信号，进程如果不对该信号做特殊的处理，系统将采用默认的方式处理该信号，即终止进程的执行；

2， 忽略信号 ：进程可以通过代码，显示地忽略某个信号的处理，例如：signal(SIGINT,SIGDEF)；但是某些信号是不能被忽略的，

3，捕捉信号并处理：进程可以事先注册信号处理函数，当接收到信号时，由信号处理函数自动捕捉并且处理信号。

下面详细介绍：

信号的产生：

1，kill：用法：kill ［信号代码］    进程ID

      注：信号代码可以省略；我们常用的信号代码是 -9 ，表示强制终止；

     而kill（）函数定义为：

    int kill(_pid_t  _pid , int _sig);

   用法：

   #include <sys/types.h>

     #include <signal.h>

     int kill(pid_t pid, int sig);

     参数：

pid：可能选择有以下四种

1. pid大于零时，pid是信号欲送往的进程的标识。

2. pid等于零时，信号将送往所有与调用kill()的那个进程属同一个使用组的进程。

3. pid等于-1时，信号将送往所有调用进程有权给其发送信号的进程，除了进程1(init)。

4. pid小于-1时，信号将送往以-pid为组标识的进程。

sig：准备发送的信号代码，假如其值为零则没有任何信号送出，但是系统会执行错误检查，通常会利用sig值为零来检验某个进程是否仍在执行。

返回说明：

成功执行时，返回0。失败返回-1，errno被设为以下的某个值

EINVAL：指定的信号码无效

EPERM；没有给任何目标进程发送信号的权限

ESRCH：目标进程或进程组不存在

2，alarm()定时

alarm函数可以设置一个计时器，计时器超时时，产生SIGALRM信号给当前进程。每个进程只能有一个闹钟时钟。

                          unsigned int alarm(unsigned int seconds);

3，raise()自举一个信号。函数则允许进程向自身发送信号。

                         int raise(int signo);

                          raise(signo)

                       等价于

                          kill(getpid(),signo);

信号的安装

    linux主要有两个函数实现信号的安装：signal()、sigaction()。其中signal()在可靠信号系统调用的基础上实现,是库函数。它只有两个参数，不支持信号传递信息，主要是用于前32种非实时信号的安装；而sigaction()是较新的函数（由两个系统调用实现：sys_signal以及sys_rt_sigaction），有三个参数，支持信号传递信息，主要用来与 sigqueue()系统调用配合使用，当然，sigaction()同样支持非实时信号的安装。sigaction()优于signal()主要体现在支持信号带有参数。

1、signal()

　　void   signal(int signum, void (*handler));

   第一个参数指定信号的值，第二个参数指定针对前面信号值的处理，可以忽略该信号（参数设为SIG_IGN）；可以采用系统默认方式处理信号(参数设为SIG_DFL)；也可以自己实现处理方式(参数指定一个函数地址)。

    如果signal()调用成功，返回最后一次为安装信号signum而调用signal()时的handler值；失败则返回SIG_ERR。

2，sigaction()

     int sigaction(int signum,const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact));

    sigaction函数用于改变进程接收到特定信号后的行为。该函数的第一个参数为信号的值（即接受到的信号），可以为除SIGKILL及SIGSTOP外的任何一个特定有效的信号（为这两个信号定义自己的处理函数，将导致信号安装错误）。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，可以为空，进程会以缺省方式对信号处理；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。如果把第二、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。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中应屏蔽掉哪些函数等等。

信号集及屏蔽信号：

    中断可以被屏蔽，linux的信号是可以被屏蔽的，即阻塞信号。与信号的忽略操作不同，在这里系统不传递阻塞信号，而忽略信号是系统传递信号，只是不处理。

    linux用信号集来管理阻塞信号，可以设置某个进程阻塞某个集合中的信号。

（1）清空信号集：sigemptyset()

  (2)  完全填充信号集：sigfillset()  设置完成之后，阻塞所有的信号

--------------------

还有很多函数，这里不一一介绍了。

等待信号

       进程可以因等待信号而暂停当前运行，Pause()函数用来等待除当前进程阻塞信号外的任意信号，而sigsupend()函数用来等待除指定信号外的任意信号

       int   pause（void）;

下面给出linux中的常见信号：

此外，对于与终端脱离关系的守护进程，这个信号用于通知它重新读取配置文件。

1) SIGHUP

本信号在用户终端连接(正常或非正常)结束时发出, 通常是在终端的控制进程结束时, 通知同一session内的各个作业, 这时它们与控制终端不再关联。

2) SIGINT

程序终止(interrupt)信号, 在用户键入INTR字符(通常是Ctrl-C)时发出，用于通知前台进程组终止进程。

3) SIGQUIT

和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl-\)来控制. 进程在因收到SIGQUIT退出时会产生core文件, 在这个意义上类似于一个程序错误信号。

4) SIGILL

执行了非法指令. 通常是因为可执行文件本身出现错误, 或者试图执行数据段. 堆栈溢出时也有可能产生这个信号。

5) SIGTRAP

由断点指令或其它trap指令产生. 由debugger使用。

6) SIGABRT

调用abort函数生成的信号。

7) SIGBUS

非法地址, 包括内存地址对齐(alignment)出错。比如访问一个四个字长的整数, 但其地址不是4的倍数。它与SIGSEGV的区别在于后者是由于对合法存储地址的非法访问触发的(如访问不属于自己存储空间或只读存储空间)。

8）SIGFPE

在发生致命的算术运算错误时发出. 不仅包括浮点运算错误, 还包括溢出及除数为0等其它所有的算术的错误。

9) SIGKILL

用来立即结束程序的运行. 本信号不能被阻塞、处理和忽略。如果管理员发现某个进程终止不了，可尝试发送这个信号。

10) SIGUSR1

留给用户使用

11) SIGSEGV

试图访问未分配给自己的内存, 或试图往没有写权限的内存地址写数据.

12) SIGUSR2

留给用户使用

13) SIGPIPE

管道破裂。这个信号通常在进程间通信产生，比如采用FIFO(管道)通信的两个进程，读管道没打开或者意外终止就往管道写，写进程会收到SIGPIPE信号。此外用Socket通信的两个进程，写进程在写Socket的时候，读进程已经终止。

14) SIGALRM

时钟定时信号, 计算的是实际的时间或时钟时间. alarm函数使用该信号.

15) SIGTERM

程序结束(terminate)信号, 与SIGKILL不同的是该信号可以被阻塞和处理。通常用来要求程序自己正常退出，shell命令kill缺省产生这个信号。如果进程终止不了，我们才会尝试SIGKILL。

17) SIGCHLD

子进程结束时, 父进程会收到这个信号。

如果父进程没有处理这个信号，也没有等待(wait)子进程，子进程虽然终止，但是还会在内核进程表中占有表项，这时的子进程称为僵尸进程。这种情况我们应该避免(父进程或者忽略SIGCHILD信号，或者捕捉它，或者wait它派生的子进程，或者父进程先终止，这时子进程的终止自动由init进程来接管)。

1 SIGCONT

让一个停止(stopped)的进程继续执行. 本信号不能被阻塞. 可以用一个handler来让程序在由stopped状态变为继续执行时完成特定的工作. 例如, 重新显示提示符

19) SIGSTOP

停止(stopped)进程的执行. 注意它和terminate以及interrupt的区别:该进程还未结束, 只是暂停执行. 本信号不能被阻塞, 处理或忽略.

20) SIGTSTP

停止进程的运行, 但该信号可以被处理和忽略. 用户键入SUSP字符时(通常是Ctrl-Z)发出这个信号

21) SIGTTIN

当后台作业要从用户终端读数据时, 该作业中的所有进程会收到SIGTTIN信号. 缺省时这些进程会停止执行.

22) SIGTTOU

类似于SIGTTIN, 但在写终端(或修改终端模式)时收到.

23) SIGURG

有"紧急"数据或out-of-band数据到达socket时产生.

24) SIGXCPU

超过CPU时间资源限制. 这个限制可以由getrlimit/setrlimit来读取/改变。

25) SIGXFSZ

当进程企图扩大文件以至于超过文件大小资源限制。

26) SIGVTALRM

虚拟时钟信号. 类似于SIGALRM, 但是计算的是该进程占用的CPU时间.

27) SIGPROF

类似于SIGALRM/SIGVTALRM, 但包括该进程用的CPU时间以及系统调用的时间.

28） SIGWINCH

窗口大小改变时发出.

29) SIGIO

文件描述符准备就绪, 可以开始进行输入/输出操作.

30) SIGPWR

Power failure

31) SIGSYS

非法的系统调用。

（清悠我心：http://hi.baidu.com/%E6%B8%85%E6%82%A0%E6%88%91%E5%BF%83/home）