本文主要是介绍【Linux取经路】信号的发送与保存,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
文章目录
- 一、重新理解发送信号
- 二、信号的保存、阻塞信号的概念
- 三、信号集操作函数
- 3.1 sigprocmask
- 3.2 sigpending
- 四、阻塞信号代码验证
- 五、结语
一、重新理解发送信号
进程通过位图来实现对普通信号(1-31号信号)的保存,该位图保存在进程的 task_struct
结构体中。比特位的内容是 0 还是 1,表明是否收到信号;比特位的位置是第几个,表明信号的编号。**发送信号的本质就是,操作系统去修改 task_struct
的信号位图中对应的比特位。**因为操作系统是进程的管理者,所以只能由操作修通去执行修改动作。由于对普通信号采用的是位图结构,所以对于某一个特定的信号,只能保存一次,即进程先收到了一个 2 号信号,还没有对 2 信号处理,此时又收到一个 2 号信号,因为位图只能确定进程是否少到了某一个信号,无法确定收到某个信号的个数,所以,最终 2 号信号只能被执行一次。对实时信号采用的是队列进行管理,实时信号需要立即处理,并且操作系统发了多少个实时信号,对应的进程就要处理多少次。
**操作系统本来可以直接杀掉或者暂停一个进程,那为什么还要搞出信号这一套东西呢?**答案是,操作系统还要考虑上层用户,在异常产生的时候,如果操作系统直接就把程序终止了,那历史上可能产生了很多重要的数据没有保存,导致数据丢失,操作系统为了避免承担责任,所以有了信号这一概念。在进程出现异常的时候,操作系统先给进程发送信号,相当于是给它提个醒,你已经出异常了,快干收尾工作吧,这也是信号捕捉方法里需要完成的工作。
二、信号的保存、阻塞信号的概念
信号相关概念:
- 实际执行信号的处理动作称为信号递达(Delivery)。
- 信号从产生到递达之间的状态,称为信号未决(Pending)。
- 进程可以选择阻塞(Block)(屏蔽)某个信号,屏蔽和该信号是否产生没关系。
- 被阻塞的信号产生是将保持在未决状态,直到进程解除对此信号的阻塞,才执行递达的动作。
- 注意:阻塞和忽略是不同的,只要信号被阻塞就不会递达,而忽略是在递达之后可选的一种处理动作。
SIG_DEFL
:执行信号的默认处理动作;SIG_IGN
:对信号执行忽略动作。
三、信号集操作函数
sigset_t
称为信号集,是操作系统给用户提供的一种数据类型,用来描述和 block
、 pending
一样的位图,于此同时,操作系统还给我们提供了很多信号集操作函数,我们可以通过这些函数去修改信号集。
#include <signal.h>
int sigemptyset(sigset_t *set); // 将位图全部设置为 0
int sigfillset(sigset_t *set); // 将位图全部都设置为 1
int sigaddset (sigset_t *set, int signo); // 将位图中的某一位设置为 1
int sigdelset(sigset_t *set, int signo); // 将位图中的某一位设置为 0
int sigismember(const sigset_t *set, int signo); // 判断一个信号是否在信号集中,不在返回0,在返回1,出错返回-1
3.1 sigprocmask
该函数是专门针对系统中的 block
位图的。
#include <signal.h>
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oset);
// 返回值:若成功则为0,若出错则为-1
如果 oset
是非空指针,则读取进程的当前信号屏蔽字通过 oset
参数传出。如果 set
是非空指针,则更改进程的信号屏蔽字,参数 how
指示如何更改。如果 oset
和 set
都是非空指针,则先将原来的信号屏蔽字备份到 oset
里,然后根据 set
和 how
参数更改信号屏蔽字。假设当前的信号屏蔽字为mask,下表说明了how参数的可选值。
选项 | 含义 |
---|---|
SIG_BLOCK | set 包含了我们希望添加到当前信号屏蔽子中的信号,相当于 `mask = mask |
SIG_UNBLOCK | set 包含了我们希望从当前信号屏蔽字中解除阻塞的信号,相当于 mask = mask& (~set) |
SIG_SETMASK | 设置当前信号屏蔽子为 set 所指向的值,相当于 mask = set |
3.2 sigpending
该函数是专门针对系统中的 pending
位图的。
#include <signal.h>
int sigpending(sigset_t *set);
读取当前进程的未决信号集,通过 set
参数传出。调用成功返回 0,调用失败返回 -1。
四、阻塞信号代码验证
#include <iostream>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>using namespace std;void PrintPending(const sigset_t &pset)
{for(int i = 31; i >= 1; i--){cout << sigismember(&pset, i);}cout << endl;
}void handler(int signum)
{cout << "catch a signum: " << signum << endl;
}int main()
{signal(2, handler);// 1. 先对 2 号信号进行屏蔽// 数据预备工作sigset_t bset, oset; sigemptyset(&bset); // 先将信号集清空sigemptyset(&oset); // 先将信号集清空sigaddset(&bset, 2); // 给 bset 中添加上 2 号信号// 调用系统调用,将数据设置进内核sigprocmask(SIG_SETMASK, &bset, &oset);// 2. 重复打印当前进程的 pending 信号集// 在重复打印期间向进程发送 2 号信号,因为 2 号信号被屏蔽了,所以 2 号信号会一直被保存在 pending 中sigset_t pset; // pendingsigemptyset(&pset);int cnt = 0;while(true){int n = sigpending(&pset);if(n < 0) continue;PrintPending(pset);sleep(1);cnt++;if(cnt == 15){cout << "unblock 2 signo" << endl;// 解除阻塞sigdelset(&bset, 2);sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, nullptr);}}return 0;
}
9 号和 19 号信号不能被屏蔽,也不能被捕捉。
五、结语
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