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進(jìn)程間通信之:信號

作者: 時(shí)間:2013-09-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/257126.htm

8.3

8.3.1概述

是UNIX中所使用的進(jìn)程通信的一種最古老的方法。它是在軟件層次上對中斷機(jī)制的一種模擬,是一種異步通信方式。信號可以直接進(jìn)行用戶空間進(jìn)程和內(nèi)核進(jìn)程之間的交互,內(nèi)核進(jìn)程也可以利用它來通知用戶空間進(jìn)程發(fā)生了哪些系統(tǒng)事件。它可以在任何時(shí)候發(fā)給某一進(jìn)程,而無需知道該進(jìn)程的狀態(tài)。如果該進(jìn)程當(dāng)前并未處于執(zhí)行態(tài),則該信號就由內(nèi)核保存起來,直到該進(jìn)程恢復(fù)執(zhí)行再傳遞給它為止;如果一個信號被進(jìn)程設(shè)置為阻塞,則該信號的傳遞被延遲,直到其阻塞被取消時(shí)才被傳遞給進(jìn)程。

在第2章kill命令中曾講解到“−l”選項(xiàng),這個選項(xiàng)可以列出該系統(tǒng)所支持的所有信號的列表。在筆者的系統(tǒng)中,信號值在32之前的則有不同的名稱,而信號值在32以后的都是用“SIGRTMIN”或“SIGRTMAX”開頭的,這就是兩類典型的信號。前者是從UNIX系統(tǒng)中繼承下來的信號,為不可靠信號(也稱為非實(shí)時(shí)信號);后者是為了解決前面“不可靠信號”的問題而進(jìn)行了更改和擴(kuò)充的信號,稱為“可靠信號”(也稱為實(shí)時(shí)信號)。那么為什么之前的信號不可靠呢?這里首先要介紹一下信號的生命周期。

一個完整的信號生命周期可以分為3個重要階段,這3個階段由4個重要事件來刻畫的:信號產(chǎn)生、信號在進(jìn)程中注冊、信號在進(jìn)程中注銷、執(zhí)行信號處理函數(shù),如圖8.6所示。相鄰兩個事件的時(shí)間間隔構(gòu)成信號生命周期的一個階段。要注意這里的信號處理有多種方式,一般是由內(nèi)核完成的,當(dāng)然也可以由用戶進(jìn)程來完成,故在此沒有明確畫出。

圖8.6信號生命周期

一個不可靠信號的處理過程是這樣的:如果發(fā)現(xiàn)該信號已經(jīng)在進(jìn)程中注冊,那么就忽略該信號。因此,若前一個信號還未注銷又產(chǎn)生了相同的信號就會產(chǎn)生信號丟失。而當(dāng)可靠信號發(fā)送給一個進(jìn)程時(shí),不管該信號是否已經(jīng)在進(jìn)程中注冊,都會被再注冊一次,因此信號就不會丟失。所有可靠信號都支持排隊(duì),而所有不可靠信號都不支持排隊(duì)。

注意

這里信號的產(chǎn)生、注冊和注銷等是指信號的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)制,而不是調(diào)用信號的函數(shù)實(shí)現(xiàn)。因此,信號注冊與否,與本節(jié)后面講到的發(fā)送信號函數(shù)(如kill()等)以及信號安裝函數(shù)(如signal()等)無關(guān),只與信號值有關(guān)。

用戶進(jìn)程對信號的響應(yīng)可以有3種方式。

n 忽略信號,即對信號不做任何處理,但是有兩個信號不能忽略,即SIGKILL及SIGSTOP。

n 捕捉信號,定義信號處理函數(shù),當(dāng)信號發(fā)生時(shí),執(zhí)行相應(yīng)的自定義處理函數(shù)。

n 執(zhí)行缺省操作,對每種信號都規(guī)定了默認(rèn)操作。

中的大多數(shù)信號是提供給內(nèi)核的,表8.6列出了中最為常見信號的含義及其默認(rèn)操作。

表8.6 常見信號的含義及其默認(rèn)操作

信號名

含義

默認(rèn)操作

SIGHUP

該信號在用戶終端連接(正?;蚍钦#┙Y(jié)束時(shí)發(fā)出,通常是在終端的控制進(jìn)程結(jié)束時(shí),通知同一會話內(nèi)的各個作業(yè)與控制終端不再關(guān)聯(lián)

終止

SIGINT

該信號在用戶鍵入INTR字符(通常是Ctrl-C)時(shí)發(fā)出,終端驅(qū)動程序發(fā)送此信號并送到前臺進(jìn)程中的每一個進(jìn)程

終止

SIGQUIT

該信號和SIGINT類似,但由QUIT字符(通常是Ctrl-)來控制

終止

SIGILL

該信號在一個進(jìn)程企圖執(zhí)行一條非法指令時(shí)(可執(zhí)行文件本身出現(xiàn)錯誤,或者試圖執(zhí)行數(shù)據(jù)段、堆棧溢出時(shí))發(fā)出

終止

SIGFPE

該信號在發(fā)生致命的算術(shù)運(yùn)算錯誤時(shí)發(fā)出。這里不僅包括浮點(diǎn)運(yùn)算錯誤,還包括溢出及除數(shù)為0等其他所有的算術(shù)錯誤

終止

SIGKILL

該信號用來立即結(jié)束程序的運(yùn)行,并且不能被阻塞、處理或忽略

終止

SIGALRM

該信號當(dāng)一個定時(shí)器到時(shí)的時(shí)候發(fā)出

終止

SIGSTOP

該信號用于暫停一個進(jìn)程,且不能被阻塞、處理或忽略

暫停進(jìn)程

SIGTSTP

該信號用于交互停止進(jìn)程,用戶鍵入SUSP字符時(shí)(通常是Ctrl+Z)發(fā)出這個信號

停止進(jìn)程

SIGCHLD

子進(jìn)程改變狀態(tài)時(shí),父進(jìn)程會收到這個信號

忽略

SIGABORT

進(jìn)程異常終止時(shí)發(fā)出

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