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程序错误：比如进行“除以0”运算这样的非法操作
外部信号：在Linux终端输入Ctrl+C，会产生SIGINT信号，定时器到期会产生SIGALRM信号
显式请求：比如kill -9 pid, kill函数允许进程发送信号给其他进程或进程组
特殊说明：
SIGPIPE， socket网络程序必须处理的信号，否则当客户端退出后，服务器端仍向客户端的socket发送数据，引起系统Crash。
SIGCHLD， Linux中当子进程结束时，子进程并未被完全销毁，因为父进程还要用它的信息。如果父进程没有处理SIGCHLD信号或者调用wait/waitpid()等待子进程结束，就会产生僵尸进程。。
四，信号的5种默认处理动作
TERM 终止进程
IGN 当前进程忽略掉这个信号
CORE 终止进程，并生成一个Core文件
STOP 暂停当前进程
CONT 继续执行当前被暂停的进程
五，信号的几种状态：产生、未决、递达。
1) 产生
a) 当用户按某些终端键时，将产生信号。
终端上按“Ctrl+c”组合键通常产生中断信号 SIGINT
终端上按“Ctrl+\”键通常产生中断信号 SIGQUIT
终端上按“Ctrl+z”键通常产生中断信号 SIGSTOP 等。
b) 硬件异常将产生信号。
除数为 0，无效的内存访问等。这些情况通常由硬件检测到，并通知内核，然后内核产生适当的信号发送给相应的进程。
c) 软件异常将产生信号。
当检测到某种软件条件已发生(如：定时器alarm)，并将其通知有关进程时，产生信号。
d) 调用系统函数(如：kill、raise、abort)将发送信号。
注意：接收信号进程和发送信号进程的所有者必须相同，或发送信号进程的所有者必须是超级用户。
e) 运行 kill /killall命令将发送信号。
此程序实际上是使用 kill 函数来发送信号。也常用此命令终止一个失控的后台进程。
2) 未决状态：在信号产生和递送之间的时间间隔内，称信号是未决的（pending）
如果为进程产生了一个被该进程设置为阻塞的信号，而且对该信号的动作是默认或者捕捉该信号，则内核为该进程将此信号保持为未决状态，直到该进程对此信号解除阻塞，或者将对此信号的动作改为忽略。
内核在递送一个原来阻塞的信号给进程时（而不是在产生信号时），才决定对他的处理方式。所以，进程在信号递送给他之前仍可以改变该信号的处理动作。
“未决”和“阻塞”的区别：
信号的 “未决” 是一种状态，指的是从信号的产生到信号被处理前的这一段时间。
信号的 “阻塞” 是一个开关动作，指的是阻止信号被处理，但不是阻止信号产生。
每个进程都有一个阻塞集，创建子进程时子进程将继承父进程的阻塞集。信号阻塞集用来描述哪些信号递送到该进程的时候被阻塞（在信号发生时记住它，直到进程准备好时再将信号通知进程）
3) 递送状态：产生的信号被通知给进程，信号被处理
六，信号的种类：
类型
信号值范围
说明
不可靠信号
信号值< SIGRTMIN， Unix早期信号
注册函数为signal, .每次处理完信号后，要重置信号的值
可靠信号
信号值 在[SIGRTMIN, SIGRTMAX]之间
发送函数为sigqueue, 注册函数为sigaction
实时信号
实时信号都支持排队，都是可靠信号
非实时信号
非实时信号都不支持排队unix进程通信，都不是可靠信号
七，进程对信号的处理：
进程在执行信号相应处理函数之前，首先要把信号在进程中注销。
进程注销信号后，立即执行相应的信号处理函数，执行完毕后，信号的生命终止。
当进程接收到一个信号时，就需要把接收到的信号添加 pending 这个队列中。
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八，信号的处理流程：
信号捕捉样例：
#include
#include
#include
void sig_process(int signo){
switch(signo){
case SIGHUP:
printf("Get a signal -- SIGHUP\n");
break;
case SIGINT:
printf("Get a signal -- SIGINT\n");
break;
case SIGQUIT:
printf("Get a signal -- SIGQUIT\n");
break;
}
return;
}
int main(){
signal(SIGHUP, sig_process);
signal(SIGINT, sig_process);
signal(SIGQUIT, sig_process);
for (;;) {
sleep(1);
}
return 0;
}
在终端输入Ctr+C，运行结果：
进程管理结构体中，与信号有关的字段：
struct task_struct {
...
int sigpending;
...
struct signal_struct *sig;
sigset_t blocked;
struct sigpending pending;
...
}
sigpending 表示进程是否有信号需要处理(1表示有，0表示没有)
成员 blocked 表示被屏蔽的信息，每个位代表一个被屏蔽的信号
成员 sig 表示信号相应的处理方法，其类型是 struct signal_struct
#define _NSIG 64
struct signal_struct {
atomic_t count;
struct k_sigaction action[_NSIG];
spinlock_t siglock;
};
typedef void (*__sighandler_t)(int);
struct sigaction {
__sighandler_t sa_handler;
unsigned long sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
sigset_t sa_mask;
};
struct k_sigaction {
struct sigaction sa;
};
九，常用的信号发送函数：
函数
备注
函数名：int kill(pid_t pid, int sig)功能：给任意进程发送信号
1.pid =0时，表示信号将送往所有与调用 kill的那个进程属同一个使用组的进程。2.pid >0时，pid 是信号要送往的进程ID。3.pid = -1时，信号将送往调用进程有权给其发送信号的所有进程，除了进程1(init)。4.pid
函数名：int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value)功能：给任意进程发送信号，并且可以传递数据value为随信号一起传递的数据
1.新的发送信号函数，主要用于实时信号，也支持前32种信号，常配合sigaction一起使用2.发送的信号只能发给一个进程，不能发送给进程组3.sig=0时的用法等同于kill函数
函数名：int raise(int sig)功能：给本进程或者线程发送指定信号(自己给自己发)，等价于 kill(getpid(), sig)
1.在单线程程序中等价于 kill(getpid(), sig)2.在多线程程序中等价于 pthread_kill(pthread_self(), sig)3.该函数会在信号处理函数执行完成后返回
函数名：unsigned int alarm(unsigned int seconds)功能：在seconds秒后给本进程发送SIGALRM信号
1.发送信号后的默认处理函数是终止进程2.若seconds=0, 则任何未决状态的SIGALRM都会被取消3.alarm函数，与进程状态无关(自然定时法)！就绪、运行、挂起(阻塞、暂停)、终止、僵尸……无论进程处于何种状态，alarm都计时
函数名：void abort(void)功能：给自己发送异常终止信号SIGABRT，并产生core文件，等价于kill(getpid(), SIGABRT);
1.该函数先解除对SIGABRT信号的屏蔽2.该函数最终的结果是终止进程3. 如果SIGABRT被注册了一个捕获函数，那么执行abort()还会导致进程终止吗？由于SIGABRT被执行完捕获函数后会恢复为默认，然后abort再次发送SIGABRT，进程依然被终止
十，常用的信号处理函数：
signal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
关于sigaction函数中：
struct sigaction结构体：
struct sigaction {
void(*sa_handler)(int); //旧的信号处理函数指针
void(*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); //新的信号处理函数指针
//不要同时设置sa_handle和sa_sigaction, 给其中之一赋值就行
sigset_t sa_mask; //信号阻塞集
int sa_flags; //信号处理的方式
void(*sa_restorer)(void); //已弃用
};
sa_flags：通常设置为0，表示使用默认属性。
sa_handler：指定信号捕捉后的处理函数，即注册回调函数。该成员也可以赋值为SIG_IGN，表示忽略该信号，也可注册为SIG_DFL，表示执行信号的默认动作。
sa_mask：临时阻塞信号集（或信号屏蔽字）先来看这样一个情景：
某个信号已经注册了回调函数，当内核传递这个信号过来时，会先经过一个阻塞信号集，先阻塞掉部分信号。再去执行对应的回调函数。如下图示：
十一，信号集：
多个信号可使用一个称之为信号集的数据结构来表示，其系统数据类型为 sigset_t信号集的常用函数：
#include
//sigset_t set
int sigemptyset(sigset_t *set); //将set集合置空
int sigfillset(sigset_t *set)； //将所有信号加入set集合
int sigaddset(sigset_t *set, int signo); //将signo信号加入到set集合
int sigdelset(sigset_t *set, int signo); //从set集合中移除signo信号
int sigismember(const sigset_t *set, int signo); //判断信号是否存在
sigset_t类型变量必须使用sigemptyset或sigfillset初始化，以防止该变量所在内存位置的原有数据对sigset_t的影响。进程控制块PCB是一个结构体，task_struct, 除了包含进程id，状态，工作目录，用户id，组id，文件描述符表，还包含了信号相关的信息，主要指阻塞信号集和未决信号集。阻塞信号集: 将某些信号加入集合，对他们设置屏蔽，当屏蔽x信号后，再收到该信号，该信号的处理将推后(处理发生在解除屏蔽后)。未决信号集：信号产生后由于某些原因(主要是阻塞)不能抵达。这类信号的集合称之为未决信号集。在屏蔽解除前，信号一直处于未决状态。
阻塞信号集的处理：
#include
int sigprocmask(int how, const sigset_t *set, sigset_t *oldset);
功能：
检查或修改信号阻塞集，根据 how 指定的方法对进程的阻塞集合进行修改，新的信号阻塞集由 set 指定，而原先的信号阻塞集合由 oldset 保存。
参数：
how : 信号阻塞集合的修改方法，有 3 种情况：
SIG_BLOCK：向信号阻塞集合中添加 set 信号集，新的信号掩码是set和旧信号掩码的并集。?相当于 mask = mask|set。
SIG_UNBLOCK：从信号阻塞集合中删除 set 信号集，从当前信号掩码中去除 set 中的信号。相当于 mask = mask & ~ set。
SIG_SETMASK：将信号阻塞集合设为 set 信号集，相当于原来信号阻塞集的内容清空，然后按照 set 中的信号重新设置信号阻塞集。相当于mask = set。
set : 要操作的信号集地址。
若 set 为 NULL，则不改变信号阻塞集合，函数只把当前信号阻塞集合保存到 oldset 中。
oldset : 保存原先信号阻塞集地址
返回值：
成功：0，
失败：-1，失败时错误代码只可能是 EINVAL，表示参数 how 不合法。
未决信号集的处理：
#include
int sigpending(sigset_t *set);
功能：读取当前进程的未决信号集
参数：
set：未决信号集
返回值：
成功：0
失败：-1
十二，代码实例:
Demo1：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
void handler(int sig)
{
printf("获取到SIGINT信号！\n");
exit(0);
}
int main(void)
{
int pid;
pid = fork();
if(pid < 0)
{
printf("进程创建出错：%d.\n",errno);
exit(0);
}
else if(pid == 0)
{
printf("子进程创建成功，进程ID为：%d.\n",getpid());
signal(SIGINT,handler);
while(1)
{
sleep(1);
printf("通过！\n");
}
}
else
{
printf("这是父进程，进程ID为：%d.",getpid());
sleep(6);
kill(pid,SIGINT);
wait(NULL);
printf("父进程退出！\n");
}
return 0;
}
Demo2:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t pid = fork();
if (pid == 0)
{//子进程
int i = 0;
for (i = 0; i<5; i++)
{
printf("in son process\n");
sleep(1);
}
}
else
{//父进程
printf("in father process\n");
sleep(2);
printf("kill sub process now \n");
kill(pid, SIGINT);
}
return 0;
}
Demo3:
#include
#include
#include
#include
#include
#include
int main()
{
sigset_t set; // 定义一个信号集变量
int ret = 0;
sigemptyset(&set); // 清空信号集的内容
// 判断 SIGINT 是否在信号集 set 里
// 在返回 1， 不在返回 0
ret = sigismember(&set, SIGINT);
if (ret == 0)
{
printf("SIGINT is not a member of set \nret = %d\n", ret);
}
sigaddset(&set, SIGINT); // 把 SIGINT 添加到信号集 set
sigaddset(&set, SIGQUIT);// 把 SIGQUIT 添加到信号集 set
// 判断 SIGINT 是否在信号集 set 里
// 在返回 1， 不在返回 0
ret = sigismember(&set, SIGINT);
if (ret == 1)
{
printf("SIGINT is a member of set \nret = %d\n", ret);
}
sigdelset(&set, SIGQUIT); // 把 SIGQUIT 从信号集 set 移除
// 判断 SIGQUIT 是否在信号集 set 里
// 在返回 1， 不在返回 0
ret = sigismember(&set, SIGQUIT);
if (ret == 0)
{
printf("SIGQUIT is not a member of set \nret = %d\n", ret);
}
return 0;
}
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