Linux系統(tǒng)編程—信號捕捉
前面我們學(xué)習(xí)了信號產(chǎn)生的幾種方式,而對于信號的處理有如下幾種方式:
- 默認(rèn)處理方式;
- 忽略;
- 捕捉。
信號的捕捉,說白了就是抓到一個信號后,執(zhí)行我們指定的函數(shù),或者執(zhí)行我們指定的動作。下面詳細(xì)介紹兩個信號捕捉操作參數(shù):signal和sigaction。
##signal函數(shù)
函數(shù)原型:
- sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
其中,sighandler定義是這樣的:typedef void (*sighandler_t)(int);
函數(shù)作用:注冊一個信號捕捉函數(shù),也就是說,收到了某個信號,就執(zhí)行它所注冊的回調(diào)函數(shù)。
函數(shù)參數(shù):
- signum:信號編號,盡量用宏來寫,而別用數(shù)字,這樣更適合跨平臺;
- handler:注冊的回調(diào)函數(shù);
函數(shù)缺陷:
由于歷史原因,該函數(shù)在不同版本的Unix和Linux系統(tǒng)中可能起到的效果不一樣,所以跨平臺性不佳,盡量避免使用它,取而代之使用通用性更好的sigaction函數(shù)。
- #include <stdio.h>
- #include <signal.h>
- void func()
- {
- printf("SIGQUIT catched!\n");
- }
- int main()
- {
- signal(SIGQUIT, func);
- while(1);
- }
##sigaction函數(shù)
函數(shù)原型:
- int sigaction(int signum, const struct sigaction act, struct sigaction oldact);
函數(shù)作用:與signal函數(shù)類似,用來注冊一個信號捕捉函數(shù);
返回值:
成功:0;失?。?1,并設(shè)置errno;
參數(shù):
- signum:信號編號,盡量用宏來寫,而別用數(shù)字,這樣更適合跨平臺;
- act:傳入?yún)?shù),新的信號捕捉方式;
- oldact:傳出參數(shù),舊的信號捕捉方式
這里特別要注意參數(shù)中struct sigaction結(jié)構(gòu)體,這也是這個函數(shù)的難點所在,下面詳細(xì)說明:
struct sigaction結(jié)構(gòu)體
原型:
- struct sigaction {
- void (*sa_handler)(int);
- void (sa_sigaction)(int, siginfo_t , void *);
- sigset_t sa_mask;
- int sa_flags;
- void (*sa_restorer)(void);
- };
這個結(jié)構(gòu)體成員很多,又很多是回調(diào)函數(shù)的形式,令人望而生畏。但實際上,需要掌握的只有三個。
首先,sa_restorer和sa_sigaction這兩個成員一個已經(jīng)被棄用了,另一個很少使用,所以我們暫且不管它們,重點掌握剩下的三個。
(1) sa_handler:指定信號捕捉后的處理函數(shù),即注冊回調(diào)函數(shù)。該成員也可以賦值為SIG_IGN,表示忽略該信號,也可注冊為SIG_DFL,表示執(zhí)行信號的默認(rèn)動作。
(2) sa_mask:臨時阻塞信號集(或信號屏蔽字)先來看這樣一個情景:
某個信號已經(jīng)注冊了回調(diào)函數(shù),當(dāng)內(nèi)核傳遞這個信號過來時,會先經(jīng)過一個阻塞信號集,先阻塞掉部分信號。再去執(zhí)行對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。如下圖示:
假如說,這個回調(diào)函數(shù)回調(diào)執(zhí)行的時間比較長,比如2秒,在這2秒里,又有其它的信號過來,那進程是暫停當(dāng)前回調(diào)函數(shù),去響應(yīng)新的信號,還是不管新來的信號,先把當(dāng)前回調(diào)函數(shù)處理完再說?
正確的做法是,在執(zhí)行回調(diào)函數(shù)期間,使用sa_mask臨時的去替代進程的阻塞信號集,保證回調(diào)函數(shù)安心的執(zhí)行完畢,再解除替代。注意:這個過程僅僅發(fā)生在回調(diào)函數(shù)執(zhí)行期間,是臨時性的設(shè)置。
(3) sa_flags:通常設(shè)置為0,表示使用默認(rèn)屬性。
再來看另外一個場景:
比如進程對SIGQUIT注冊了回調(diào)函數(shù),當(dāng)回調(diào)函數(shù)在執(zhí)行期間,又來了SIGQUIT函數(shù),這時,進程是響應(yīng)還是不響應(yīng)該信號?這就是sa_flags的一個作用,當(dāng)其設(shè)置為0時,表示使用默認(rèn)屬性,也就是先不響應(yīng)該信號,而是執(zhí)行完回調(diào)函數(shù)再處理此信號。
另外,阻塞的常規(guī)信號不支持排隊,也就是說,執(zhí)行回調(diào)函數(shù)期間,再來千百個同個信號時,系統(tǒng)只記錄一次。而后面的32個實時信號則支持排隊。
- #include <stdio.h>
- #include <signal.h>
- #include <unistd.h>
- void func(int signal)
- {
- printf("SIGQUIT catched!\n");
- sleep(2); //用來模擬回調(diào)函數(shù)執(zhí)行很長時間
- printf("func finished!\n");
- }
- int main()
- {
- struct sigaction act;
- act.sa_handler = func;
- sigemptyset(&act.sa_mask); //先清空臨時阻塞信號集
- sigaddset(&act.sa_mask, SIGINT); // 執(zhí)行回調(diào)函數(shù)期間,屏蔽SIGINT
- act.sa_flags = 0;
- sigaction(SIGQUIT, &act, NULL); //注冊回調(diào)函數(shù)
- while(1);
- return 0;
- }