Linux 信号详解：探究进程通信的关键机制 (linux signal)

Linux 是一种广泛应用的操作系统，而进程通信是多个进程协同工作的重要手段。Linux 具有完善的进程通信机制，其中信号是其中一个关键机制。本文主要探究 Linux 信号机制，透彻理解 Linux 进程通信中的关键机制。

一、Linux 进程通信

进程是 Linux 中的一个基本概念，是指操作系统正在执行的程序的实例。在 Linux 中，进程是一个独立的运行环境，具有完全独立的内存空间和执行环境。同时，Linux 中的进程可以通过不同的通信方式进行交互和传输数据。

Linux 中进程通信的方式主要包括管道、信号、共享内存、信号量、消息队列、套接字等多种方式。不同的进程通信方式有各自的优点和局限性，在设计应用程序时需要根据实际需求进行选择。

二、Linux 信号机制

Linux 信号是一种进程间通信机制，用于向进程发送一个简短的通知。在一个进程发送一个信号到另一个进程时，会改变目标进程的执行方式。Linux 信号机制是 Linux 进程通信中的一个重要方式，其主要作用有以下几点：

1. 发送信号：用于向指定进程发送信号，改变进程的执行方式；

2. 接收信号：用于接收信号，并根据不同的情况对信号做出响应；

3. 杀死进程：进程在接收到特定的信号时，会执行与该信号相对应的函数，例如 SIGKILL 信号可以强制杀死进程；

4. 调试进程：进程在接收到特定的信号时，会暂停执行，并等待调试器来调试进程。

三、Linux 信号的种类

Linux 中的信号种类多达 64 种，每种信号都有一个唯一的编号，称为信号值。下面对常见的信号进行介绍：

1. SIGKILL：用于强制杀死进程，当进程接收到该信号时，会强制结束进程的执行；

2. SIGTERM：用于正常结束进程，当进程接收到该信号时，会终止进程的执行，并执行一些必要的清理操作；

3. SIGINT：用于中断进程，通常在用户按下 Ctrl+C 时发送给进程；

4. SIGALRM：用于在某个时间或间隔时间结束时向进程发送一个信号；

5. SIGUSR1 和 SIGUSR2：用户自定义信号。

四、如何发送和接收信号

下面介绍一下如何在 Linux 中发送和接收信号。

1. 发送信号

Linux 中发送信号的系统调用为 kill()，用于向指定进程发送一个信号。其语法为：

“`c

int kill(pid_t pid, int sig);

“`

其中，pid 参数表示目标进程的进程号，sig 参数则是要发送的信号值。

2. 接收信号

在 Linux 中接收信号的方式主要有三种：使用 signal() 函数、使用 sigaction() 函数和使用 sigqueue() 函数。

signal() 函数用于设置进程在接收到指定信号时的处理方式。其语法为：

“`c

void (*signal(int sig, void (*func)(int)))(int);

“`

其中，sig 参数是要注册的信号值，func 参数则是信号处理函数的指针。

sigaction() 函数是一个更加强大和灵活的信号处理函数，它允许设置更多的信号处理选项。其语法为：

“`c

int sigaction(int sig, const struct sigaction *act, struct sigaction *oact);

“`

其中，sig 参数是要注册的信号值，act 参数是与信号相关的新处理选项，oact 参数则是与信号相关的旧处理选项。

sigqueue() 函数用于向指定进程发送一个信号，并带有一个有用负载。其语法为：

“`c

int sigqueue(pid_t pid, int sig, const union sigval value);

“`

其中，pid 参数是目标进程的进程号，sig 参数是要发送的信号值，value 参数则是信号的数据负载。

五、Linux 信号的处理

在 Linux 中，每个进程都有一个信号处理函数，用于处理不同的信号。在接收到信号后，进程会使用该信号处理函数来执行特定的操作。信号处理函数的语法为：

“`c

void sig_handler(int signum) {

// 处理信号操作

}

“`

其中，signum 参数是接收到的信号编号。

六、结语

本文主要探究了 Linux 信号机制，包括其种类、发送和接收方式、以及在接收到信号后的处理方法。Linux 信号机制是进程通信中重要的机制之一，能够帮助开发人员更好地控制进程的执行与通信，提高应用程序的稳定性和可靠性。对于了解 Linux 进程通信的开发人员来说，熟练掌握 Linux 信号机制是非常必要的。

相关问题拓展阅读：

• linux 中 kill() 与 signal() 函数
• linux下关于signal(SIGUSR1,sig_usr)==SIG_ERR的错误如何解决？
• linux signal_struct结构注释

linux 中 kill() 与 signal() 函数

虽然子进程将父进程的函数重新拷贝了一份，子进程和父进程共享同一段内存空间，但不能被共享。可以通过共享内存解决这个问题。使用这个函数void* mmap(void * addr, size_t len, int prot, int flags, int fd, off_t offset)把进程地址空间映射为共享内存。addr为被映射的进程地址空间内存地址，取NULL表示由系统决定；len为被映射地址空间的长度；prot为内存映射区保护参数，通常取为PROT_READ|PROT_WRITE；flags为标志，通常取为MAP_SHARED|MAP_ANON；fd取为-1，offset取为0。成功返回被映射区的起始地址，失败返回错误码。需要的头文件为：sys/mman.h。

使用方法：int * share； //假设要把share所指向的一个整型变量映射为共享内存空间。

share = (int *)mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANON, -1, 0 )这样就能实现你说的 了.

linux下关于signal(SIGUSR1,sig_usr)==SIG_ERR的错误如何解决？

SIG_ERR它表示一个函数指针，如果不出错的话，signal（）会返回以前的信号处理函数的地址。

你的SIGUSER1定义了吗？默认的话，系统没有这一个信号

SIG_ERR是这样定义的

#define SIG_ERR (void (*) () ) -1

linux signal_struct结构注释

signal_struct结构，其中保存进程对每一种可能信号的处理信息，该结构的定义如下： struct signal_struct { atomic_t count; struct k_sigaction action; spinlock_t siglock; }; count是个原子数，siglock是个信号量，这两个都是为了互斥访问action数组的辅助数据。其关键是action数组，它记录进程对每一种信号的处理信息。其中： struct k_sigaction { struct sigaction sa; }; struct sigaction { __sighandler_t sa_handler; unsigned long sa_flags; void (*sa_restorer)(void); sigset_t sa_mask; /* mask last for extensibility */ }; 数据结构sigaction中描述的是一个信号处理程序的相关信息，其中：sa_handler是信号处理程序的入口地址，当进程要处理该信号时，它调用这里指出的处理程序；sa_flags是一个标志，告诉Linux该进程是希望忽略这个信号还是让内核处理它；sa_mask是一个阻塞掩码,表示当该处理程序运行时，进程对信号的阻塞情况。即当该信号处理程序运行时，系统要用sa_mask替换进程blocked域的值。关于linux signal的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。