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信号


项目 内容
作业所属课程 2021春季Linux系统与应用 (南昌航空大学 – 信息工程学院)
作业要求 https://edu.cnblogs.com/campus/nchu/2021-spring-Linux/homework/11957
学号-姓名 18041520-李国明
作业学习目标: 1.了解信号的概念 2.掌握信号处理的方法

1.编写一个简单的程序并运行,然后向该进程发送不同的信号以观察该进程对接收到信号的反应。

#include <stdio.h>  #include <unistd.h>  int main() {  printf("hello signal! I'm %dn", getpid());    while(1) {          write(STDOUT_FILENO, ".", 1);          sleep(10);      } return 0;  } 

信号

在终端编译并运行该程序:

信号

  1. 我们可以在当前终端通过按键组合向该进程发送信号 CTRL+C 、 CTRL+Z 、 CTRL+ ,大家可以试着
    在每一次运行该程序的时候分别通过按键发送不同的信号来观察进程的反应。这里三个按键组合说明要
    发送三个信号,所以我们要运行该程序三次,然后每次使用不同的按键组合来观察。
    比如我这里
    按下 CTRL+C :

信号

按下 CTRL+z :

信号

按下 CTRL+ :

信号

  1. 另外再开启一个终端,在终端通过输入 kill 命令来给进程发送信号,进程的 pid 在程序运行的第一
    行输出,每次运行程序的时候 pid 是不同的,这个是大家要注意的。
    我们可以在终端通过输入 kill -l 来查看当前系统当中的信号列表:

信号

我们重新运行程序:

信号

在当前终端我们可以看到程序输出自己的 pid 是30094,这是我们可以另开一个终端,通过 kill 命令向该进程发送信号:

信号

这里我们发送了信号值为9的信号给了进程30094.再切换到运行程序的终端来观察进程接收到信号后的反应:

信号

2.使用 signal() 函数来捕捉信号。

通常进程在接收到某种信号后,会根据不同的信号执行默认的操作:
忽略信号
终止(杀死)进程
产生核心转储文件,同时 终止进程
停止进程
恢复之前被暂停的进程继续运行
这里我们可以 通过 signal() 来改变进程对某个信号的处置方式。 signal() 可能是很多同学目前为止
见过最复杂的函数。我们通过查看手册: man 2 signal

信号

#include <unistd.h> #include <signal.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <errno.h> void sighandler(int sig) { switch(sig) { case SIGUSR1://10 printf("hello SIGUSR1n");break; case SIGUSR2://12 printf("hello SIGUSR2n");break; case SIGINT://2 CTRL+C printf("休想干掉我!n");break; case SIGTSTP://20 CTRL+Z printf("不要停止我!n");break; case SIGQUIT://3 CTRL+ printf("就是不退出!n");break; case SIGSEGV://11 printf("呃!程序出 bug 了!n");break; default: printf("hello, who are you %d?n", sig); }sleep(2); // 删除这一行,再给程序发信号,看看 main 函数打点的情况。 }int main() { printf("I'm %dn", getpid()); if (SIG_ERR == signal(SIGUSR1, sighandler)) { perror("signal SIGUSR1"); }if (SIG_ERR == signal(SIGUSR2, sighandler)) { perror("signal SIGUSR2"); }if (SIG_ERR == signal(SIGINT, sighandler)) { perror("signal SIGINT"); }if (SIG_ERR == signal(SIGTSTP, sighandler)) { perror("signal SIGTSTP"); }if (SIG_ERR == signal(SIGQUIT, sighandler)) { perror("signal SIGQUTI"); 

我们输入完上述代码,编译并运行,然后再给该进程发送信号,观察进程对接收到信号的反应:

信号

我们在另外一个终端输入 kill 命令来向该进程发送信号:

信号

3. 通过举例说明 alarm() 函数和 setitimer() 函数的使用。

我们先分别查看两个函数的手册:
man 2 alarm :

信号

man 2 setitimer :

信号

这里我们通过命令 man 7 signal 可以查看当前系统信号的清单:

信号

从上面可以看到 alarm() 函数在计时结束后会发生 SIGALRM 信号给当前进程,进程对 SIGALRM 信号的缺省动作是结束进程。下面一个非常简单的例子:

信号

信号

虽然程序中有无限循环,不断输出字符串 process will finish! ,由于调用了 alarm(1) 函数,
alarm 函数会在1秒后给该进程发送 SIGALRM 信号,然后进程结束。
接下来继续看一个程序设定了两次定时炸弹,第一次设定 5 秒后爆炸,设定后过了 2 秒,再设定了一个3 秒后爆炸的定时炸弹。

#include <unistd.h> #include <signal.h>  #include <stdio.h>  void handler(int sig) {  if (sig == SIGALRM)  printf("Bomb!!!!!!!!n"); }int main() { if(SIG_ERR == signal(SIGALRM, handler)) { perror("signal SIGALRM"); }unsigned int remain = 0; remain = alarm(5); // 设定 5 秒后爆炸 printf("the previous alarm remain %d secondsn", remain); sleep(3); // 等待 3 秒 remain = alarm(3); // 设定 3 秒后爆炸,同时会取消前面那个定时炸弹 printf("the previous alarm remain %d secondsn", remain); while(1) { write(STDOUT_FILENO, ".", 1); pause(); } } 

信号

信号

这里计时时间到了并不会结束进程,因为我们编写了信号捕捉函数,产生 SIGALRM 信号后会输出字符串 Bomb!! , 我们可以键盘按键组合结束进程,这里我用了 CTRL+C
接下来我们用 setitimer() 函数实现 alarm() 函数

信号

信号

程序在运行1秒钟后被 SIGALRM 信号结束。

试分析一下 alarm() 函数和 setitimer() 函数的区别?  alarm()函数,当定时时间到了,就会产生SIGALRM信号结束进程。  setitimer()函数从开始计时到时间结束,会产生SIGALRM信号,  若it_interval的值为0,则不会重新启动该定时器,调用 setitimer()失败,返回-1,结束进程。 

4. 举例说明信号集操作函数的使用

我们可以通过命令 man 3 sigsetops 来查看手册:

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