linux环境进程间通信（二）：信号（上）.htm

本资源中含有有关LINUX进程通信的一些文章

					</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>其中，sa_restorer，已过时，POSIX不支持它，不应再被使用。</P>
            <P>1、联合数据结构中的两个元素_sa_handler以及*_sa_sigaction指定信号关联函数，即用户指定的信号处理函数。除了可以是用户自定义的处理函数外，还可以为SIG_DFL(采用缺省的处理方式)，也可以为SIG_IGN（忽略信号）。</P>
            <P>2、由_sa_handler指定的处理函数只有一个参数，即信号值，所以信号不能传递除信号值之外的任何信息；由_sa_sigaction是指定的信号处理函数带有三个参数，是为实时信号而设的（当然同样支持非实时信号），它指定一个3参数信号处理函数。第一个参数为信号值，第三个参数没有使用（posix没有规范使用该参数的标准），第二个参数是指向siginfo_t结构的指针，结构中包含信号携带的数据值，参数所指向的结构如下：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
siginfo_t {
                  int      si_signo;  /* 信号值，对所有信号有意义*/
                  int      si_errno;  /* errno值，对所有信号有意义*/
                  int      si_code;   /* 信号产生的原因，对所有信号有意义*/
				union{				  /* 联合数据结构，不同成员适应不同信号 */	
					//确保分配足够大的存储空间
					int _pad[SI_PAD_SIZE];
					//对SIGKILL有意义的结构
					struct{
							...
						  }...

						... ...
						... ...					
					//对SIGILL, SIGFPE, SIGSEGV, SIGBUS有意义的结构
      				struct{
							...
						  }...
						... ...
					  }
			}
			</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>注：为了更便于阅读，在说明问题时常把该结构表示为附录2所表示的形式。</P>
            <P>siginfo_t结构中的联合数据成员确保该结构适应所有的信号，比如对于实时信号来说，则实际采用下面的结构形式：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
	typedef struct {
		int si_signo;
		int si_errno;			
		int si_code;			
		union sigval si_value;	
		} siginfo_t;
		</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>结构的第四个域同样为一个联合数据结构：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
	union sigval {
		int sival_int;		
		void *sival_ptr;	
		}
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>采用联合数据结构，说明siginfo_t结构中的si_value要么持有一个4字节的整数值，要么持有一个指针，这就构成了与信号相关的数据。在信号的处理函数中，包含这样的信号相关数据指针，但没有规定具体如何对这些数据进行操作，操作方法应该由程序开发人员根据具体任务事先约定。</P>
            <P>前面在讨论系统调用sigqueue发送信号时，sigqueue的第三个参数就是sigval联合数据结构，当调用sigqueue时，该数据结构中的数据就将拷贝到信号处理函数的第二个参数中。这样，在发送信号同时，就可以让信号传递一些附加信息。信号可以传递信息对程序开发是非常有意义的。</P>
            <P>信号参数的传递过程可图示如下：</P>
            <P>
            <CENTER><IMG height=178 alt="" src="" width=586 border=0> 
            <BR></CENTER>
            <P></P>
            <P>3、sa_mask指定在信号处理程序执行过程中，哪些信号应当被阻塞。缺省情况下当前信号本身被阻塞，防止信号的嵌套发送，除非指定SA_NODEFER或者SA_NOMASK标志位。</P>
            <P>注：请注意sa_mask指定的信号阻塞的前提条件，是在由sigaction（）安装信号的处理函数执行过程中由sa_mask指定的信号才被阻塞。</P>
            <P>4、sa_flags中包含了许多标志位，包括刚刚提到的SA_NODEFER及SA_NOMASK标志位。另一个比较重要的标志位是SA_SIGINFO，当设定了该标志位时，表示信号附带的参数可以被传递到信号处理函数中，因此，应该为sigaction结构中的sa_sigaction指定处理函数，而不应该为sa_handler指定信号处理函数，否则，设置该标志变得毫无意义。即使为sa_sigaction指定了信号处理函数，如果不设置SA_SIGINFO，信号处理函数同样不能得到信号传递过来的数据，在信号处理函数中对这些信息的访问都将导致段错误（Segmentation 
            fault）。</P>
            <P>注：很多文献在阐述该标志位时都认为，如果设置了该标志位，就必须定义三参数信号处理函数。实际不是这样的，验证方法很简单：自己实现一个单一参数信号处理函数，并在程序中设置该标志位，可以察看程序的运行结果。实际上，可以把该标志位看成信号是否传递参数的开关，如果设置该位，则传递参数；否则，不传递参数。</P>
            <P><A name=6><SPAN class=atitle2>六、信号集及信号集操作函数：</SPAN></A></P>
            <P>信号集被定义为一种数据类型：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
	typedef struct {
			unsigned long sig[_NSIG_WORDS]；
			} sigset_t
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>信号集用来描述信号的集合，linux所支持的所有信号可以全部或部分的出现在信号集中，主要与信号阻塞相关函数配合使用。下面是为信号集操作定义的相关函数：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
	#include &lt;signal.h&gt;
int sigemptyset(sigset_t *set)；
int sigfillset(sigset_t *set)；
int sigaddset(sigset_t *set, int signum)
int sigdelset(sigset_t *set, int signum)；
int sigismember(const sigset_t *set, int signum)；

sigemptyset(sigset_t *set)初始化由set指定的信号集，信号集里面的所有信号被清空；
sigfillset(sigset_t *set)调用该函数后，set指向的信号集中将包含linux支持的64种信号；
sigaddset(sigset_t *set, int signum)在set指向的信号集中加入signum信号；
sigdelset(sigset_t *set, int signum)在set指向的信号集中删除signum信号；
sigismember(const sigset_t *set, int signum)判定信号signum是否在set指向的信号集中。
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P><A name=7><SPAN class=atitle2>七、信号阻塞与信号未决:</SPAN></A></P>
            <P>每个进程都有一个用来描述哪些信号递送到进程时将被阻塞的信号集，该信号集中的所有信号在递送到进程后都将被阻塞。下面是与信号阻塞相关的几个函数：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
#include &lt;signal.h&gt;
int  sigprocmask(int  how,  const  sigset_t *set, sigset_t *oldset))；
int sigpending(sigset_t *set));
int sigsuspend(const sigset_t *mask))；
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>sigprocmask()函数能够根据参数how来实现对信号集的操作，操作主要有三种：</P>
            <TABLE width="70%" border=0>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD>参数how</TD>
                <TD>进程当前信号集</TD></TR>
              <TR>
                <TD>SIG_BLOCK</TD>
                <TD>在进程当前阻塞信号集中添加set指向信号集中的信号</TD></TR>
              <TR>
                <TD>SIG_UNBLOCK</TD>
                <TD>如果进程阻塞信号集中包含set指向信号集中的信号，则解除对该信号的阻塞</TD></TR>
              <TR>
                <TD>SIG_SETMASK</TD>
                <TD>更新进程阻塞信号集为set指向的信号集</TD></TR></TBODY></TABLE>
            <P>sigpending(sigset_t 
            *set))获得当前已递送到进程，却被阻塞的所有信号，在set指向的信号集中返回结果。</P>
            <P>sigsuspend(const sigset_t *mask))用于在接收到某个信号之前, 临时用mask替换进程的信号掩码, 
            并暂停进程执行，直到收到信号为止。sigsuspend 
            返回后将恢复调用之前的信号掩码。信号处理函数完成后，进程将继续执行。该系统调用始终返回-1，并将errno设置为EINTR。</P>
            <P>附录1：结构itimerval：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
            struct itimerval {
                struct timeval it_interval; /* next value */
                struct timeval it_value;    /* current value */
            };
            struct timeval {
                long tv_sec;                /* seconds */
                long tv_usec;               /* microseconds */
            };
</CODE></PRE></TD></TR></TBODY></TABLE></P>
            <P>附录2：三参数信号处理函数中第二个参数的说明性描述：</P>
            <P>
            <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=5 width="100%" bgColor=#cccccc 
            border=1>
              <TBODY>
              <TR>
                <TD><PRE><CODE>
siginfo_t {
int      si_signo;  /* 信号值，对所有信号有意义*/
int      si_errno;  /* errno值，对所有信号有意义*/
int      si_code;   /* 信号产生的原因，对所有信号有意义*/
pid_t    si_pid;    /* 发送信号的进程ID,对kill(2),实时信号以及SIGCHLD有意义 */
uid_t    si_uid;    /* 发送信号进程的真实用户ID，对kill(2),实时信号以及SIGCHLD有意义 */
int      si_status; /* 退出状态，对SIGCHLD有意义*/
clock_t  si_utime;  /* 用户消耗的时间，对SIGCHLD有意义 */
clock_t  si_stime;  /* 内核消耗的时间，对SIGCHLD有意义 */
sigval_t si_value;  /* 信号值，对所有实时有意义，是一个联合数据结构，可以为一个整数（由si_int标示，也可以为一个指针，由si_ptr标示）*/