Linux 信号（signal）
对于 Linux来说，实际信号是软中断，许多重要的程序都需要处理信号。信号，为 Linux 提供了一种处理异步事件的方法。比如，终端用户输入了 ctrl+c 来中断程序，会通过信号机制停止一个程序。
信号概述
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信号的名字和编号：
每个信号都有一个名字和编号，这些名字都以“SIG”开头，例如“SIGIO ”、“SIGCHLD”等等。
信号定义在signal.h头文件中，信号名都定义为正整数。
具体的信号名称可以使用kill -l来查看信号的名字以及序号，信号是从1开始编号的，不存在0号信号。kill对于信号0又特殊的应用。
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信号的处理：
信号的处理有三种方法，分别是：忽略、捕捉和默认动作
忽略信号，大多数信号可以使用这个方式来处理，
但是有两种信号不能被忽略（分别是 SIGKILL和SIGSTOP）。
因为他们向内核和超级用户提供了进程终止和停止的可靠方法，
如果忽略了，那么这个进程就变成了没人能管理的的进程，显然是内核设计者不希望看到的场景
捕捉信号，需要告诉内核，用户希望如何处理某一种信号，说白了就是写一个信号处理函数，然后将这个函数告诉内核。
当该信号产生时，由内核来调用用户自定义的函数，以此来实现某种信号的处理。
系统默认动作，对于每个信号来说，系统都对应由默认的处理动作，当发生了该信号，系统会自动执行。
不过，对系统来说，大部分的处理方式都比较粗暴，就是直接杀死该进程。
具体的信号默认动作可以使用man 7 signal来查看系统的具体定义。
在此，我就不详细展开了，需要查看的，可以自行查看。也可以参考 《UNIX 环境高级编程（第三部）》的 P251——P256中间对于每个信号有详细的说明。
了解了信号的概述，那么，信号是如何来使用呢？
其实对于常用的 kill 命令就是一个发送信号的工具，kill 9 PID来杀死进程。
比如，我在后台运行了一个 top 工具，通过 ps 命令可以查看他的 PID，通过 kill 9 来发送了一个终止进程的信号来结束了 top 进程。
如果查看信号编号和名称，可以发现9对应的是 9) SIGKILL，正是杀死该进程的信号。
而以下的执行过程实际也就是执行了9号信号的默认动作——杀死进程。
对于信号来说，最大的意义不是为了杀死信号，而是实现一些异步通讯的手段，那么如何来自定义信号的处理函数呢？信号处理函数的注册
信号处理函数的注册不只一种方法，分为入门版和高级版
- 入门版：函数
signal - 高级版：函数
sigaction
信号处理发送函数
信号发送函数也不止一个，同样分为入门版和高级版
1.入门版：kill
2.高级版：sigqueue
signalDemo1.c#include <signal.h>
#include <stdio.h>
// typedef void (*sighandler_t)(int);
// sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
void handler(int signum)
{
printf("get signum=%d\n",signum);
printf("never quit\n");
}
int main()
{
signal(SIGINT,handler);
while(1);
return 0;
}
运行结果为：
无论怎样ctrl+c 都无法退出进程，需要再另外一个终端关闭 kill -9 id
signalctldemo1.c#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
// typedef void (*sighandler_t)(int);
// sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
int main(int argc,char **argv)
{
int signum;
int pid;
signum = atoi(argv[1]);
pid = atoi(argv[2]);
printf("num=%d,pid=%d\n",signum,pid);
kill(pid,signum);
printf("send signal ok!\n");
return 0;
}
atoi函数 在C 库函数 int atoi(const char *str) 把参数 str 所指向的字符串转换为一个整数（类型为 int 型）。
运行结果为：
signalsysctl1.c#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <stdlib.h>
// typedef void (*sighandler_t)(int);
// sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
int main(int argc,char **argv)
{
int signum;
int pid;
char cmd[128] = {0};
signum = atoi(argv[1]);
pid = atoi(argv[2]);
printf("num=%d,pid=%d\n",signum,pid);
// kill(pid,signum);
sprintf(cmd,"kill -%d %d",signum,pid);
system(cmd);
printf("send signal ok!\n");
return 0;
}
运行结果为： 和上一个demo的运行结果是一样的!
信号如何携带消息
正是如此，我们需要另外的函数来通过信号传递的过程中，携带一些数据。
sigaction函数
#include <signal.h>
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int); //信号处理程序，不接受额外数据，SIG_IGN 为忽略，SIG_DFL 为默认动作
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *); //信号处理程序，能够接受额外数据和sigqueue配合使用
sigset_t sa_mask;//阻塞关键字的信号集，可以再调用捕捉函数之前，把信号添加到信号阻塞字，信号捕捉函数返回之前恢复为原先的值。
int sa_flags;//影响信号的行为SA_SIGINFO表示能够接受数据
};
//回调函数句柄sa_handler、sa_sigaction只能任选其一sigaction 是一个系统调用，根据这个函数原型，我们不难看出，在函数原型中，第一个参数signum应该就是注册的信号的编号；
第二个参数act如果不为空说明需要对该信号有新的配置；
第三个参数oldact如果不为空，那么可以对之前的信号配置进行备份，以方便之后进行恢复。在这里额外说一下struct sigaction结构体中的 sa_mask 成员，设置在其的信号集中的信号，会在捕捉函数调用前设置为阻塞，并在捕捉函数返回时恢复默认原有设置。
这样的目的是，在调用信号处理函数时，就可以阻塞默写信号了。在信号处理函数被调用时，操作系统会建立新的信号阻塞字，包括正在被递送的信号。
因此，可以保证在处理一个给定信号时，如果这个种信号再次发生，那么他会被阻塞到对之前一个信号的处理结束为止。
sigaction 的时效性：当对某一个信号设置了指定的动作的时候，那么，直到再次显式调用 sigaction并改变动作之前都会一直有效。
关于结构体中的 flag 属性的详细配置，在此不做详细的说明了，只说明其中一点。
如果设置为 SA_SIGINFO 属性时，说明了信号处理程序带有附加信息，也就是会调用 sa_sigaction 这个函数指针所指向的信号处理函数。
否则，系统会默认使用 sa_handler 所指向的信号处理函数。在此，还要特别说明一下，sa_sigaction 和 sa_handler 使用的是同一块内存空间，相当于 union，所以只能设置其中的一个，不能两个都同时设置。
关于void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t *, void *);处理函数来说还需要有一些说明。void* 是接收到信号所携带的额外数据；而struct siginfo这个结构体主要适用于记录接收信号的一些相关信息。
siginfo_t {
int si_signo; /* Signal number */
int si_errno; /* An errno value */
int si_code; /* Signal code */
int si_trapno; /* Trap number that caused
hardware-generated signal
(unused on most architectures) */
pid_t si_pid; /* Sending process ID */
uid_t si_uid; /* Real user ID of sending process */
int si_status; /* Exit value or signal */
clock_t si_utime; /* User time consumed */
clock_t si_stime; /* System time consumed */
sigval_t si_value; /* Signal value */
int si_int; /* POSIX.1b signal */
void *si_ptr; /* POSIX.1b signal */
int si_overrun; /* Timer overrun count; POSIX.1b timers */
int si_timerid; /* Timer ID; POSIX.1b timers */
void *si_addr; /* Memory location which caused fault */
int si_band; /* Band event */
int si_fd; /* File descriptor */
}其中的成员很多，si_signo 和 si_code 是必须实现的两个成员。可以通过这个结构体获取到信号的相关信息。
关于发送过来的数据是存在两个地方的，sigval_t si_value这个成员中有保存了发送过来的信息；
同时，在si_int或者si_ptr成员中也保存了对应的数据。
那么，kill 函数发送的信号是无法携带数据的，我们现在还无法验证发送收的部分，
那么，我们先来看看发送信号的高级用法后，我们再来看看如何通过信号来携带数据吧。
使用这个函数之前，必须要有几个操作需要完成
使用 sigaction 函数安装信号处理程序时，制定了 SA_SIGINFO 的标志。
sigaction 结构体中的 sa_sigaction 成员提供了信号捕捉函数。如果实现的时 sa_handler 成员，那么将无法获取额外携带的数据。
sigqueue 函数只能把信号发送给单个进程，可以使用 value 参数向信号处理程序传递整数值或者指针值。
sigqueue 函数不但可以发送额外的数据，还可以让信号进行排队（操作系统必须实现了 POSIX.1的实时扩展），对于设置了阻塞的信号，
使用 sigqueue 发送多个同一信号，在解除阻塞时，接受者会接收到发送的信号队列中的信号，而不是直接收到一次。
但是，信号不能无限的排队，信号排队的最大值受到SIGQUEUE_MAX的限制，达到最大限制后，sigqueue 会失败，errno 会被设置为 EAGAIN。
接收端
progetsignal.c#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
// int sigaction(int signum, const struct sigaction *act,struct sigaction *oldact);
void handler(int signum, siginfo_t *info, void *context)
{
printf("get signum %d\n",signum);
if(context != NULL){
printf("get data = %d\n",info->si_int);
printf("get data = %d\n",info->si_value.sival_int);
printf("from:%d\n",info->si_pid);
}
}
int main()
{
struct sigaction act;
printf("pid = %d\n",getpid());
act.sa_sigaction = handler;
act.sa_flags = SA_SIGINFO; //be able to get message
sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);
while(1);
return 0;
}
发送端
sendsignalpro.c#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
// int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);
int main(int argc,char **argv)
{
int signum;
int pid;
signum = atoi(argv[1]);
pid = atoi(argv[2]);
union sigval value;
value.sival_int = 100;
sigqueue(pid,signum,value);
printf("pid = %d,done\n",getpid());
return 0;
}
运行结果为：
