linux的信号捕捉函数详解

信号捕捉

signal函数

注册一个信号捕捉函数：

typedef void (*sighandler_t)(int);

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);

该函数由ANSI定义，由于历史原因在不同版本的Unix和不同版本的Linux中可能有不同的行为。因此应该尽量避免使用它，取而代之使用sigaction函数。

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

    能看出这个函数代表什么意思吗？  注意多在复杂结构中使用typedef。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
 
void do_sig(int a)
{
    printf("Hi, SIGINT, how do you do !\n");
}
 
int main(void)
{
    if (signal(SIGINT, do_sig) == SIG_ERR) {
        perror("signal");
        exit(1);
    }
 
    while (1) {
        printf("---------------------\n");
        sleep(1);
    }
 
    return 0;
}

#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
typedef void (*sighandler_t) (int);
 
void catchsigint(int signo)
{
    printf("-----------------catch\n");
}
 
int main(void)
{
    sighandler_t handler;
 
    handler = signal(SIGINT, catchsigint);
    if (handler == SIG_ERR) {
        perror("signal error");
        exit(1);
    }
 
    while (1);
    
    return 0;
}

sigaction函数

修改信号处理动作（通常在Linux用其来注册一个信号的捕捉函数）

    int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);  成功：0；失败：-1，设置errno

参数：

act：传入参数，新的处理方式。

oldact：传出参数，旧的处理方式。 【signal.c】

struct sigaction结构体

    struct sigaction {

        void     (*sa_handler)(int);

        void     (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);

        sigset_t   sa_mask;

        int       sa_flags;

        void     (*sa_restorer)(void);

    };

sa_restorer：该元素是过时的，不应该使用，POSIX.1标准将不指定该元素。(弃用)

sa_sigaction：当sa_flags被指定为SA_SIGINFO标志时，使用该信号处理程序。(很少使用)  

重点掌握：

① sa_handler：指定信号捕捉后的处理函数名(即注册函数)。也可赋值为SIG_IGN表忽略 或 SIG_DFL表执行默认动作

② sa_mask: 调用信号处理函数时，所要屏蔽的信号集合(信号屏蔽字)。注意：仅在处理函数被调用期间屏蔽生效，是临时性设置。

③ sa_flags：通常设置为0，表使用默认属性。

信号捕捉特性

1. 进程正常运行时，默认PCB中有一个信号屏蔽字，假定为☆，它决定了进程自动屏蔽哪些信号。当注册了某个信号捕捉函数，捕捉到该信号以后，要调用该函数。而该函数有可能执行很长时间，在这期间所屏蔽的信号不由☆来指定。而是用sa_mask来指定。调用完信号处理函数，再恢复为☆。

2. XXX信号捕捉函数执行期间，XXX信号自动被屏蔽。

3. 阻塞的常规信号不支持排队，产生多次只记录一次。（后32个实时信号支持排队）

练习1：为某个信号设置捕捉函数 【sigaction1.c】

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
 
/*自定义的信号捕捉函数*/
void sig_int(int signo)
{
	printf("catch signal SIGINT\n");//单次打印
    sleep(10);
    printf("----slept 10 s\n");
}
 
int main(void)
{
	struct sigaction act;		
 
	act.sa_handler = sig_int;
	act.sa_flags = 0;
	sigemptyset(&act.sa_mask);		//不屏蔽任何信号
    sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);
 
	sigaction(SIGINT, &act, NULL);
 
    printf("------------main slept 10\n");
    sleep(10);
 
	while(1);//该循环只是为了保证有足够的时间来测试函数特性
 
	return 0;
}

练习2： 验证在信号处理函数执行期间，该信号多次递送，那么只在处理函数之行结束后，处理一次。  【sigaction2.c】

/*自动屏蔽本信号，调用完毕后屏蔽自动解除*/
 
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
 
/*自定义的信号捕捉函数*/
void sig_int(int signo)
{
	printf("catch signal SIGINT\n");
	sleep(10);			//模拟信号处理函数执行很长时间
	printf("end of handler\n");
}
 
int main(void)
{
	struct sigaction act, old;		
 
	act.sa_handler = sig_int;
	sigemptyset(&act.sa_mask);		//依然不屏蔽任何信号
	act.sa_flags = 0;
 
	sigaction(SIGINT, &act, &old);	//注册信号处理函数
 
	while(1);
 
	sigaction(SIGINT, &old, NULL);	//注册信号处理函数
 
	return 0;
}

练习3：验证sa_mask在捕捉函数执行期间的屏蔽作用。 【sigaction3.c】

/*当执行SIGINT信号处理函数期间
 *多次收到SIGQUIT信号都将被屏蔽(阻塞)
 *SIGINT信号处理函数处理完，立刻解除对
 *SIGQUIT信号的屏蔽，由于没有捕捉该信号，
 *将立刻执行该信号的默认动作，程序退出
 */
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
 
void sig_int(int signo)
{
	printf("catch signal SIGINT\n");
	sleep(10);			//模拟信号处理函数执行很长时间
	printf("end of handler\n");
}
 
int main(void)
{
	struct sigaction act;		
 
 
	act.sa_handler = sig_int;
	sigemptyset(&act.sa_mask);		
	sigaddset(&act.sa_mask, SIGQUIT);	
 
	/*将SIGQUIT加入信号屏蔽集,这就导致,在调用信号处理函数期间
	 *不仅不响应SIGINT信号本身,还不响应SIGQUIT*/
	act.sa_flags = 0;
 
	sigaction(SIGINT, &act, NULL);		//注册信号SIGINT捕捉函数
 
	while(1);
 
	return 0;
}

内核实现信号捕捉过程：