Linux下的进程与线程—— 信号

Posted 2020-10-16 geeklove

Linux进程之间的通信：

本文主要讨论信号问题。

在Linux下的进程与线程（一）中提到，调度器可以用中断的方式调度进程。

然而，进程是怎么知道自己需要被调度了呢？是内核通过向进程发送信号，进程才得以知道的。

Linux系统的进程之间是通过信号来通信的。

程序员在Shell上显式地发送信号使用的是kill命令,原型如下：

kill -sigid [-]pid

其中， sigid指示的是信号的id，pid前若有-,则pid代表的为进程组id，否则pid代表的为进程id

kill函数也有相同的作用，原型如下：

int kill(pid_t pid, int sig);

一个使用kill命令的典型例子如下：

我们在Linux的Shell上运行一个前台作业的时候，Shell会fork一个新的进程A，然后在这个新的进程中运行我们的作业。该前台作业在运行时也可能会fork子进程a，子进程b。

当我们按下Ctrl+C，Shell会收到一个SIGINT信号，然后Shell进程会转发这个信号到A，然后A再将这个信号转发到子进程a，子进程b。

通过这种转发的方式，实现信号传递。

下图摘自CS:APP(图8-27)，在本书的举例中，前台作业运行的是 ls | sort,图示一目了然：

值得一提的是，当父进程创建子进程之后，父子进程的进程组ID（pgid）是相同的。

信号的等待与阻塞：

如果一个进程正在处理类型为k的信号，那么此时当另一个k信号到的时候，进程的pending位向量（待处理信号集）的第k位会被设置。但这个刚到的k信号不会被立即处理，直到handler程序返回。

如果此时又来了一个k信号，那么由于此前pending位向量已被设置，所以这个信号会被丢弃。

一旦进程接收了信号k，那么内核就会清除pending的第k位。

blocked位向量（被阻塞信号集）维护着进程阻塞的信号，在这里设置的信号不会被进程接收处理。

所以我们知道，pending & ~blocked 的结果指示了进程将要去接收处理的信号集。

信号中断慢速系统调用：

诸如read，wait，accept之类的慢速系统调用会阻塞进程，在特定的Solaris系统上,当被阻塞的进程被信号中断之后，将不会再返回。而是给用户一个错误条件，并对errno进行设置。

在Linux系统上,会自动重启被中断的系统调用.

为了使得编写的代码在Linux和Solaris系统上都能运行,需编写可移植性代码.

接收信号：

进程接收每一个信号之后都有默认的行为，比如接收SIGKILL信号后，进程被终止。

可以设置signal函数，来修改部分信号的默认行为：

sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler)

其中，signum为要捕获的信号，handler为捕获信号后要执行的函数名称。