Linux进程通信 | 信号
一、什么是信号?
信号就像是一个突然的电话铃声,它会打断正在进行的程序并引起其注意。
在Linux系统中,信号是一种软件中断,它通常是异步发生的,可以用来通知进程某个事件已经发生。。每个信号都有一个唯一的编号,编号从1开始。进程可以通过注册信号处理函数来处理信号。
二、信号的分类
Linux系统中的信号有两类:标准信号和实时信号。
-
标准信号是传统Unix系统中的信号,编号范围从1到31。
-
实时信号是Linux独有的信号,编号范围从32到64。
三、信号的使用
1、注册信号处理函数
在C语言中,可以使用signal函数来注册信号处理函数。signal函数原型如下:
void (*signal(int signum, void (*handler)(int)))(int);
其中,signum参数表示要注册的信号编号,handler参数表示信号处理函数。signal函数会返回上一次注册的信号处理函数的地址。
下面是一个简单的例子,注册SIGINT信号的处理函数:
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
void sigint_handler(int signo)
{
printf("Received SIGINT signal!\n");
exit(0);
}
int main()
{
if (signal(SIGINT, sigint_handler) == SIG_ERR) {
perror("signal");
exit(1);
}
while (1) {
printf("Hello World!\n");
sleep(1);
}
return 0;
}
在上面的例子中,我们首先定义了一个名为sigint_handler的函数,用于处理SIGINT信号。
在main函数中,我们使用signal函数注册了SIGINT信号的处理函数。如果signal函数返回的值是SIG_ERR,表示注册信号处理函数失败。
在循环中,我们只是简单地输出Hello World!字符串,并使用sleep函数暂停1秒钟,以便观察信号处理过程。
- 编译并运行,打印如下
[wayne@wayne:~]./signal
Hello World!
Hello World!
Hello World!
2、发送信号
2.1 kill函数
在Linux系统中,可以使用kill函数向进程发送信号。kill函数原型如下:
int kill(pid_t pid, int sig);
其中,pid参数表示进程的PID号,sig参数表示要发送的信号编号。如果pid参数的值是0,表示将信号发送给与当前进程属于同一个进程组的所有进程。
下面是一个例子,向指定进程发送SIGINT信号:
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char **argv)
{
if (argc < 2) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <pid>\n", argv[0]);
exit(1);
}
pid_t pid = atoi(argv[1]);
if (kill(pid, SIGINT) == -1) {
perror("kill");
exit(1);
}
return 0;
}
在上面的例子中,我们首先检查命令行参数,如果参数不足,就打印使用说明并退出程序。
然后我们将命令行参数转换为进程PID号,并使用kill函数向该进程发送SIGINT信号。如果kill函数返回-1,表示发送信号失败。
- 编译并运行,打印如下
[wayne@wayne:~] ps aux | grep signal
wayne 5902 0.0 0.0 2028 280 pts/25 S+ 19:04 0:00 ./signal
wayne 5904 0.0 0.0 6108 852 pts/24 S+ 19:04 0:00 grep --color=auto signal
[wayne@wayne:~] ./killsignal 5902
// 此时上面运行的signal进程会收到信号,打印如下信息
Received SIGINT signal!
2.2 kill命令
我们也可以在shell中,用kill命令向进程发送信号,kill命令的语法如下:
kill [options] <pid>
其中,pid表示要发送信号的进程PID号。options是一些可选参数,例如,可以使用-9参数发送SIGKILL信号。
我们可以打开一个新的终端窗口,使用ps命令查看本文介绍的示例程序的PID号,然后使用kill命令向该进程发送SIGINT信号,示例如下:
$ ps aux | grep signal
wayne 5902 0.0 0.0 2028 280 pts/25 S+ 19:04 0:00 ./signal
wayne 5904 0.0 0.0 6108 852 pts/24 S+ 19:04 0:00 grep --color=auto signal
$ kill -2 5902
这里我们使用ps命令查找名为signal的进程的PID号为5902,然后使用kill命令向该进程发送SIGINT信号(信号编号为2)。在执行kill命令之后,我们可以看到示例程序输出了"Received SIGINT signal"这一行信息,说明信号处理函数已经被正确调用了。
四、常用信号
Linux系统中常用的信号有很多,下面列出一些常用的信号及其含义:
信号编号 | 信号名称 | 含义 |
---|---|---|
1 | SIGHUP | 终端挂起或者控制进程结束 |
2 | SIGINT | 中断信号,通常是CTRL-C |
3 | SIGQUIT | 终止信号,通常是CTRL-\ |
9 | SIGKILL | 强制终止进程 |
11 | SIGSEGV | 段错误 |
15 | SIGTERM | 终止信号,通常是kill命令发送的信号 |
18 | SIGCONT | 继续执行被暂停的进程 |
19 | SIGSTOP | 暂停进程 |
20 | SIGTSTP | 终端挂起或者CTRL-Z |
五、小结
总的来说,Linux 信号是一种用于通知进程发生某个事件或错误的机制,可以用于处理异常情况、进程间通信等多种场景。
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