信号(signal)介绍(二)
的有关信息介绍如下:三、有关信号的系统调用
前面两节已经介绍了有关信号的大部分知识。这一节我们来了解一下这些系统调用。其中,系统调用signal是进程用来设定某个信号的处理方法,系统调用kill是用来发送信号给指定进程的。这两个调用可以形成信号的基本操作。后两个调用pause和alarm是通过信号实现的进程暂停和定时器,调用alarm是通过信号通知进程定时器到时。所以在这里,我们还要介绍这两个调用。
1、signal 系统调用
系统调用signal用来设定某个信号的处理方法。该调用声明的格式如下:void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);在使用该调用的进程中加入以下头文件:#include
上述声明格式比较复杂,如果不清楚如何使用,也可以通过下面这种类型定义的格式来使用(POSIX的定义):typedef void (*sighandler_t)(int);sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);但这种格式在不同的系统中有不同的类型定义,所以要使用这种格式,最好还是参考一下联机手册。
在调用中,参数signum指出要设置处理方法的信号。第二个参数handler是一个处理函数,或者是SIG_IGN:忽略参数signum所指的信号。SIG_DFL:恢复参数signum所指信号的处理方法为默认值。
传递给信号处理例程的整数参数是信号值,这样可以使得一个信号处理例程处理多个信号。系统调用signal返回值是指定信号signum前一次的处理例程或者错误时返回错误代码SIG_ERR。下面来看一个简单的例子:
#include
int main() {printf("process id is %d ",getpid());signal(SIGHUP, sigroutine); //* 下面设置三个信号的处理方法signal(SIGINT, sigroutine);signal(SIGQUIT, sigroutine);for (;;) ;}
其中信号SIGINT由按下Ctrl-C发出,信号SIGQUIT由按下Ctrl-发出。该程序执行的结果如下:
localhost:~$ ./sig_testprocess id is 463Get a signal -SIGINT //按下Ctrl-C得到的结果Get a signal -SIGQUIT //按下Ctrl-得到的结果//按下Ctrl-z将进程置于后台+ Stopped ./sig_testlocalhost:~$ bg+ ./sig_test &localhost:~$ kill -HUP 463 //向进程发送SIGHUP信号localhost:~$ Get a signal – SIGHUPkill -9 463 //向进程发送SIGKILL信号,终止进程localhost:~$
2、kill 系统调用
系统调用kill用来向进程发送一个信号。该调用声明的格式如下:int kill(pid_t pid, int sig);在使用该调用的进程中加入以下头文件:#include
该系统调用可以用来向任何进程或进程组发送任何信号。如果参数pid是正数,那么该调用将信号sig发送到进程号为pid的进程。如果pid等于0,那么信号sig将发送给当前进程所属进程组里的所有进程。如果参数pid等于-1,信号sig将发送给除了进程1和自身以外的所有进程。如果参数pid小于-1,信号sig将发送给属于进程组-pid的所有进程。如果参数sig为0,将不发送信号。该调用执行成功时,返回值为0;错误时,返回-1,并设置相应的错误代码errno。下面是一些可能返回的错误代码:EINVAL:指定的信号sig无效。ESRCH:参数pid指定的进程或进程组不存在。注意,在进程表项中存在的进程,可能是一个还没有被wait收回,但已经终止执行的僵死进程。EPERM:进程没有权力将这个信号发送到指定接收信号的进程。因为,一个进程被允许将信号发送到进程pid时,必须拥有root权力,或者是发出调用的进程的UID或EUID与指定接收的进程的UID或保存用户ID(savedset-user-ID)相同。如果参数pid小于-1,即该信号发送给一个组,则该错误表示组中有成员进程不能接收该信号。
3、pause系统调用
系统调用pause的作用是等待一个信号。该调用的声明格式如下:int pause(void);在使用该调用的进程中加入以下头文件:#include
该调用使得发出调用的进程进入睡眠,直到接收到一个信号为止。该调用总是返回-1,并设置错误代码为EINTR(接收到一个信号)。下面是一个简单的范例:
#include
int main() {signal(SIGINT, sigroutine);pause();printf("receive a signal ");}
在这个例子中,程序开始执行,就象进入了死循环一样,这是因为进程正在等待信号,当我们按下Ctrl-C时,信号被捕捉,并且使得pause退出等待状态。
4、alarm和 setitimer系统调用
系统调用alarm的功能是设置一个定时器,当定时器计时到达时,将发出一个信号给进程。该调用的声明格式如下:unsigned int alarm(unsigned int seconds);在使用该调用的进程中加入以下头文件:#include
系统调用alarm安排内核为调用进程在指定的seconds秒后发出一个SIGALRM的信号。如果指定的参数seconds为0,则不再发送SIGALRM信号。后一次设定将取消前一次的设定。该调用返回值为上次定时调用到发送之间剩余的时间,或者因为没有前一次定时调用而返回0。
注意,在使用时,alarm只设定为发送一次信号,如果要多次发送,就要多次使用alarm调用。
对于alarm,这里不再举例。现在的系统中很多程序不再使用alarm调用,而是使用setitimer调用来设置定时器,用getitimer来得到定时器的状态,这两个调用的声明格式如下:int getitimer(int which, struct itimerval *value);int setitimer(int which, const struct itimerval *value, struct itimerval *ovalue);在使用这两个调用的进程中加入以下头文件:#include
该系统调用给进程提供了三个定时器,它们各自有其独有的计时域,当其中任何一个到达,就发送一个相应的信号给进程,并使得计时器重新开始。三个计时器由参数which指定,如下所示:TIMER_REAL:按实际时间计时,计时到达将给进程发送SIGALRM信号。ITIMER_VIRTUAL:仅当进程执行时才进行计时。计时到达将发送SIGVTALRM信号给进程。ITIMER_PROF:当进程执行时和系统为该进程执行动作时都计时。与ITIMER_VIR-TUAL是一对,该定时器经常用来统计进程在用户态和内核态花费的时间。计时到达将发送SIGPROF信号给进程。
定时器中的参数value用来指明定时器的时间,其结构如下:struct itimerval {struct timeval it_interval; /* 下一次的取值 */struct timeval it_value; /* 本次的设定值 */};
该结构中timeval结构定义如下:struct timeval {long tv_sec; /* 秒 */long tv_usec; /* 微秒,1秒 = 1000000 微秒*/};
在setitimer调用中,参数ovalue如果不为空,则其中保留的是上次调用设定的值。定时器将it_value递减到0时,产生一个信号,并将it_value的值设定为it_interval的值,然后重新开始计时,如此往复。当it_value设定为0时,计时器停止,或者当它计时到期,而it_interval为0时停止。调用成功时,返回0;错误时,返回-1,并设置相应的错误代码errno:EFAULT:参数value或ovalue是无效的指针。EINVAL:参数which不是ITIMER_REAL、ITIMER_VIRT或ITIMER_PROF中的一个。
下面是关于setitimer调用的一个简单示范,在该例子中,每隔一秒发出一个SIGALRM,每隔0.5秒发出一个SIGVTALRM信号:
#include
void sigroutine(int signo) {switch (signo) {case SIGALRM:printf("Catch a signal -- SIGALRM ");break;case SIGVTALRM:printf("Catch a signal -- SIGVTALRM ");break;}return;}
int main() {struct itimerval value,ovalue,value2;sec = 5;
printf("process id is %d ",getpid());signal(SIGALRM, sigroutine);signal(SIGVTALRM, sigroutine);
value.it_value.tv_sec = 1;value.it_value.tv_usec = 0;value.it_interval.tv_sec = 1;value.it_interval.tv_usec = 0;setitimer(ITIMER_REAL, &value, &ovalue);
value2.it_value.tv_sec = 0;value2.it_value.tv_usec = 500000;value2.it_interval.tv_sec = 0;value2.it_interval.tv_usec = 500000;setitimer(ITIMER_VIRTUAL, &value2, &ovalue);
for (;;) ;}
该例子的屏幕拷贝如下:
localhost:~$ ./timer_testprocess id is 579Catch a signal – SIGVTALRMCatch a signal – SIGALRMCatch a signal – SIGVTALRMCatch a signal – SIGVTALRMCatch a signal – SIGALRMCatch a signal –GVTALRM